Текст книги "Диета для ума. Научный подход к питанию для здоровья и долголетия"

Однажды я прочла любопытное описание того, как мозг принимает решение. Представьте себе: в комнату вошел человек с коробкой пиццы, и вы думаете: «Ух ты! Хочу пиццу немедленно!» В ответ на эту мысль нейроны выпускают поток сигналов, которые разлетаются по мозгу, чтобы достичь поставленной цели, но тут появляется противоположная мысль: «А может, не стоит мне ее есть? Я же вообще-то пытаюсь похудеть!» И уже другая группа нейронов посылает свои импульсы с новым приказом. Вы снова улавливаете аромат пиццы и решаете, что все равно съедите маленький кусочек. Однако первые нейроны не успевают выпустить свой праздничный победоносный залп, потому что вы вспоминаете, что у вас нет денег. Тогда команда вторых ставит в споре жирную точку. Вы со вздохом возвращаетесь к тому, чем занимались до появления пиццы, ощущая легкий привкус разочарования.

Смысл этой истории в том, что ваш мозг проявил способность запустить действие и остановить его – и все это с невероятной скоростью. Это возможно благодаря тому, что для разных целей мы используем разные нейромедиаторы. Существуют возбуждающие нейромедиаторы, запускающие сигналы, и тормозящие, эти сигналы прерывающие. Это инь и ян нейротрансмиссии, или ангел и черт у вас за плечами.

Глутамат – главный возбуждающий нейромедиатор всей нервной системы: от макушки до пяток. Это он направляет вашу руку в карман за кошельком, чтобы купить пиццу. Чтобы лучше понять, насколько важна эта относительно мелкая молекула, подумайте о том, что более 90 % синапсов в нашем мозге настроены на выброс глутамата. Для этого требуются немалые его количества.

В то же время глутамат используется мозгом для синтеза его альтер эго, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), основного тормозящего нейромедиатора. Получается, глутамат может не только уговорить вас съесть пиццу, но и вовремя остановить.

Однако и это еще не все. Как стало известно, глутамат участвует и в других видах деятельности здорового мозга, а именно обучении и памяти.

Вот как это происходит. Связь между двумя или несколькими нейронами укрепляется тем эффективнее, чем чаще им приходится вместе работать. Согласно нейропсихологической теории Хебба (одной из самых известных в неврологии), «нейроны, которые работают вместе, образуют ансамбли», тогда как нейроны, исключенные из этой синхронизации, теряют связи. Ученые сходятся во мнении[100]100
  Kalia L.V. et al. Lancet Neurology 200; 7:742–755.


[Закрыть], что в основе этого процесса, названного долговременной потенциацией (LTP), лежит все тот же глутамат или его слегка измененная версия, N-метил-D-аспартат (НМДА). В центрах памяти мозга есть свои строго специфичные НМДА-рецепторы к этому веществу. Они работают как ворота и большую часть времени остаются закрытыми. Глутамат (в форме НМДА) служит отпирающим их ключом. Когда появляется нейромедиатор, ворота открываются, позволяя информации поступать в нейрон. Со временем чем чаще это происходит, тем дольше ворота остаются открытыми. Получается петля обратной связи, лежащая в основе свойства пластичности синапсов, что и представляет собой биологическую основу процесса формирования памяти.

Но давайте рассмотрим все эти сведения в контексте питания для мозга. Наша способность запускать любые действия, отказываться от них, а также формировать долговременную память – все это зависит от глутамата.

Глутамат (или глутаминовая кислота) не незаменимая аминокислота, то есть мозг может синтезировать ее сам. Однако и здесь не все так просто. Для выработки глутамата мозгу нужен сахар, глюкоза. Чтобы образовался глутамат, мозгу необходимо расщепить глюкозу в процессе под названием «метаболизм» – том самом, в результате которого мозг получает энергию[101]101
  Shen J. et al. Proceeding of the National Academy of Sciences USA 1999; 96:8235–8240.


[Закрыть]. Это снова подводит нас к вопросу зависимости умственных способностей человека от рациона, и в особенности углеводов.

Глава 6. Углеводы, сахара и другие сладости

Как я писала в предыдущей главе, наш мозг чрезвычайно общителен. Его активность требует непрерывной энергетической подпитки для электрических импульсов, необходимых нейронам, чтобы вырабатывать нейромедиаторы и коммуницировать между собой. Для такого невероятного процесса требуется огромное количество энергии[102]102
  Du F. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 2008; 105:6409–6414.


[Закрыть].

Один из первых вопросов, на который ищут ответ нутрициологи в борьбе за здоровое питание, звучит так: «Что дает нам силы?» Очевидный ответ – углеводы. Существуют разные виды углеводов – и по химическому составу, и по их способности снабжать нас энергией. Есть быстрые углеводы – простые сахара, которые содержатся, например, в меде. И есть сложные углеводы, требующие больше времени на усвоение, которые надолго обеспечивают организм энергией, например цельная пшеница или бурый рис.

Вначале диетологи утверждали, что тело получает энергию именно из простых углеводов. И мозг с их точки зрения нуждался в ней больше других органов[103]103
  Sokoloff L. Journal of Neurochemistry 1977; 29:13–26.


[Закрыть].

Мы подошли еще к одному важному различию мозга и тела. Тело может извлекать энергию и из жира, и из сахара, а вот мозгу для этого нужна исключительно глюкоза. Прежде чем бить тревогу (сахар!), поймите, что в этом нет ничего странного. Вообще, наш организм – машина, работающая на сахаре: глюкоза – его главное топливо и самый быстрый способ получить энергию. Каждый раз, когда вы едите продукты, от природы богатые углеводами, они немедленно превращаются в глюкозу. Она всасывается в кровь, которая разносит ее по всему телу, давая энергию для метаболизма. Глюкоза без проблем преодолевает гематоэнцефалический барьер, чтобы накормить миллиарды ненасытных клеток нашего мозга[104]104
  Sokoloff L. Journal of Neurochemistry 1977; 29:13–26.


[Закрыть].

Так что не поддавайтесь на фокусы статистики: хотя углеводы действительно составляют относительно малую долю в общем списке веществ, из которых состоит мозг, в нем непрерывно, 24 часа в сутки, идет процесс утилизации глюкозы. А поскольку мозг никогда не отдыхает, то и глюкоза расходуется так быстро, что у него попросту нет возможности ее запасать.

Откуда же брать глюкозу? Из еды, конечно.

С точки зрения нейронутрициологии такие углеводы, как глюкоза, не могут быть нашими врагами, поскольку совершенно необходимы для нормальной умственной деятельности. Человеческий мозг так сильно зависит от глюкозы, что даже изобрел невероятно сложные способы превращать в нее другие сахара. Например, фруктоза, сахар, содержащийся во фруктах и меде, а также лактоза, молочный сахар, преобразуются в глюкозу, едва ее уровень начинает снижаться.

Однако если вы уже потянулись за чем-то сладким, не спешите. Рассуждая об углеводах, я не имею в виду пирожные и не советую вам наедаться конфетами. Хотя глюкоза входит в список избранных веществ, способных быстро проникать в мозг, ее доступ все-таки ограничен. В гематоэнцефалическом барьере есть специальные «сахарные ворота», работающие по механизму спроса и предложения: они открываются, когда уровень глюкозы падает, и запираются, когда он в норме. Если мозг активно работает и расходует глюкозу, он получает ее в необходимом количестве из кровотока. Но если мозг чувствует себя сытым и ему не нужно глюкозы больше, чем уже абсорбировано, лишняя порция пасты или мороженого не заставит его работать лучше или хуже – она просто наткнется на закрытую дверь. А вот вероятность, что она отложится на вашем теле в виде лишних килограммов, достаточно велика.

Оказавшись в мозге, те минимальные количества глюкозы, которые не были немедленно израсходованы для получения энергии, превращаются в вещество под названием «гликоген» и запасаются впрок. Это самый эффективный способ сохранить полезные калории и обеспечить мозг запасом энергии в промежутке между приемами пищи. Однако эти запасы гликогена ничтожны. Наш резерв сохраняется при необходимости не более суток.

Когда поступление углеводов ограничено (обычно это меньше 50 г в сутки, что соответствует трем ломтикам хлеба), запасы гликогена быстро тают, и в результате над мозгом нависает потенциальная угроза. Но, как всегда, у нашего изобретательного мозга есть еще и план Б. Если запасы углеводов истощаются, план Б вступает в силу и мозг приказывает печени сжигать пищевой жир и синтезировать новые молекулы: кетоновые тела. Кетоновые тела – единственный альтернативный источник энергии для нашего мозга.

Если вы пытались соблюдать низкоуглеводную диету, то наверняка слышали о кетоновых телах. Одна из них даже называется кетогенной, или кетодиетой, и это настоящий кошмар любого нейронутрициолога. В соответствии с этой диетой нужно употреблять много насыщенных жиров и жестко ограничить углеводы и клетчатку, что вынудит печень сжигать доступные сахара, прежде чем обратиться к жиру для стабилизации уровня сахара в крови. С другой стороны, сжигание жиров может способствовать похудению и, согласно некоторым данным, даже здоровой умственной деятельности. Мы еще поговорим подробно о кетодиете в главе 9. На данный момент просто запомните, что, хотя мозг и может использовать кетоны вместо глюкозы, эта способность – исключение, а не правило. Сжигание кетонов вместо глюкозы – изобретенный организмом аварийный механизм выживания в экстремальных ситуациях и при голоде. Если бы мозг сам мог попросить вас его накормить, речь шла бы о глюкозе, а не о кетонах. Что еще важнее, мозг не может существовать исключительно за счет этих молекул. Он все равно требует, чтобы не менее 30 % от всей энергии поступало к нему из глюкозы[105]105
  Sokoloff L. Annals Reviews Medicine 1973; 24:271–280.


[Закрыть].

Итак, лучше всего мозг работает на глюкозе и уязвим, если ее не хватает. Любой перебой со снабжением глюкозой немедленно отражается на умственной деятельности, что ведет к моментальной потере сознания в ситуации жесткой гипогликемии (резкого падения уровня сахара в крови). Особенно это касается пожилых людей: нужно быть уверенным в том, что мозг получает достаточно глюкозы для поддержания активности на должном уровне каждый день.

Углеводы часто становятся предметом споров диетологов. Но с точки зрения мозга разница между «хорошими» и «плохими» углеводами зависит от того, как именно в них запасается глюкоза.

Глюкоза стала главным объектом моих исследований после окончания колледжа. С годами я смогла рассмотреть ее со всех возможных точек зрения, от анализов крови до сканирования мозга. Наш мозг в ней нуждается. Неважно, сколько диетологов, врачей или журналистов будут убеждать вас в том, что углеводы – яд, помните, что мозг все равно потребляет глюкозу, а глюкоза – это углевод.

Проблема в том, что обычно люди, думая об углеводах, представляют так называемые белые продукты: сахар, хлеб, пасту и разную выпечку. Но это не лучшие источники глюкозы.

Где же тогда найти этот бесценный сахар?

Как вы увидите в таблице 5, среди его лучших источников много таких, о которых мы и не подозревали: лук, свекла, турнепс и репа. Особенно выделяется свекла. Средних размеров корнеплод содержит до 31 % вашей дневной нормы глюкозы. Превосходно подойдут фрукты: киви, виноград, изюм и финики, а еще мед и кленовый сироп. Эти натуральные продукты наиболее предпочтительны, потому что снабжают нас глюкозой, в то время как количество других сахаров остается минимальным.

Таблица 5. Десять богатых глюкозой продуктов, расположенных по содержанию в них глюкозы

Напротив, сладости, выпечка и даже апельсиновый сок изобилуют другими сахарами, но не глюкозой. Например, белый сахар на 100 % состоит из сахарозы.

Отсюда возникает новый вопрос: сколько глюкозы нам нужно?

Хотите верьте, хотите нет, но в интернете вы не найдете ответа на этот вопрос. Нужно обратиться к ученым.

О метаболизме мозга лучшее представление дает позитронно-эмиссионная томография. Много лет я использовала ПЭТ, чтобы понять, как мозг сжигает глюкозу для получения энергии (метаболизм глюкозы) и как связан этот процесс с такими когнитивными функциями, как память, внимание и логическое мышление.

Все мы знаем об МРТ, а вот о ПЭТ слышали гораздо реже. Видели ли вы снимки мозга с яркими красными и желтыми пятнами или чередующимися зонами темно-синего и зеленого цветов? Это и есть ПЭТ. Яркие цвета – активные зоны мозга, а темные – менее активные. Для поддержания активной деятельности и получения энергии мозг использует глюкозу, и на снимках мы видим мозг, который сжигает глюкозу, полученную из продуктов.

Для этой процедуры необходимо ввести в кровь пациенту небольшое количество глюкозы. Она тут же проникнет в мозг, в самые активные его участки – ведь именно они больше всего нуждаются в топливе. Однако мы берем не просто глюкозу, а ее биологический аналог – фтордезоксиглюкозу (ФДГ), в которую внедряют изотоп фтора (фтор-18). Попадая в мозг, он начинает светиться, и чтобы отследить это свечение, мы используем специальный сканер, который показывает степень и локализацию метаболической активности в вашей голове.

Этот метод помогает определить точное количество глюкозы, необходимое здоровому мозгу каждый день. Говоря языком науки, мозг сжигает около 32 мкмоль глюкозы на 100 г ткани в минуту[106]106
  Sokoloff L. Journal of Neurochemistry 1977; 29:13–26.


[Закрыть]. То есть чтобы оставаться здоровым и активным, мозгу взрослого человека необходимо 62 г глюкозы в сутки. У кого-то этот показатель немного выше, у кого-то ниже – в зависимости от индивидуальных особенностей.

62 г глюкозы – это много?

Нет. Это меньше 250 ккал в день. Очень важно, чтобы это была именно глюкоза, а не любой сахар. Например, три столовые ложки свежего меда содержат всю дневную норму. Для сравнения: если вы захотите получить то же количество глюкозы из шоколадных печений, понадобится съесть аж 7 кг.

Кроме внимательного отношения к количеству глюкозы, содержащейся в пище, не забывайте и об общем количестве сахара, употребляемого в день. Главная опасность кроется в том, что наша мозговая активность очень уязвима перед резким снижением уровня сахара в крови. Поддерживать глюкозу на стабильном уровне критически важно для работы мозга.

Однако высокий уровень сахара в крови – это тоже плохо. Любой диабетик подтвердит, что этот показатель может очень легко выйти из-под контроля. У подавляющего большинства людей он повышается не из-за лекарств или особенностей ДНК, а из-за неправильного питания.

Вот как все происходит. Уровень сахара в крови регулирует гормон под названием инсулин. Он вырабатывается в поджелудочной железе, когда вы едите продукты с большим содержанием сахара. Инсулин помогает клеткам и тканям усваивать этот сахар ради энергии, в то же время удаляя его избыток из кровотока.

Если вы часто едите сладкое (особенно рафинированный белый сахар), то ваша поджелудочная железа находится в постоянном напряжении. В результате вы можете и вовсе утратить чувствительность к инсулину. Когда поджелудочная железа не справляется со своей работой, уровень сахара в крови остается повышенным, несмотря на количество выделенного инсулина. Это приводит к состоянию, названному медиками резистентностью к инсулину: организм его вырабатывает, но не способен эффективно использовать. Если у человека наблюдается резистентность к инсулину, глюкоза в крови повышается, нарушая общий метаболизм в организме.

Резистентность к инсулину становится все более распространенной среди американцев. В 2012 году Министерство здравоохранения и социальных служб установило, что по меньшей мере у 86 миллионов взрослых американцев в возрасте от 20 лет и старше отмечены резистентность к инсулину и преддиабет. Также наблюдается тенденция к росту этого показателя в будущем. Люди с резистентностью к инсулину входят в группы риска по сахарному диабету второго типа, ожирению и сердечно-сосудистым заболеваниям, а уже давно установлено, что эти состояния коррелируют с развитием деменции. В среднем от 6 до 8 % страдающих деменцией имеют и диабет второго типа[107]107
  Sims-Robinson C. et al. Nature Reviews Neurology 2010; 6:551–559.


[Закрыть], тогда как сердечно-сосудистые заболевания и инфаркты отмечены у 25 % пациентов[108]108
  Morris M.S. Lancet Neurology 2003; 2:425–428.


[Закрыть]. Дополнительный побочный эффект: резистентность к инсулину сопровождается повышенным накоплением жира, что усугубляет нарушения метаболизма и вредит здоровью мозга.

Но и это не все. Гиппокамп (область мозга, отвечающая за память) также страдает от резистентности к инсулину.

Не вдаваясь в подробности: резистентность к инсулину может привести к воспалению мозга[109]109
  Biessels G.J., Reagan L.P. Nature Reviews Neuroscience 2015; 16:660–671.


[Закрыть], ускоренному выбросу свободных радикалов и, как итог, к потере памяти.

Приходилось ли вам испытывать подъем и упадок сил, характерные для колебания уровня сахара в крови? Помните это ощущение слабости и утомления? Такой «эффект сладкого батончика» не приносит ничего хорошего ни вам, ни вашему мозгу.

Как уже говорилось выше, высокий уровень сахара в крови чреват развитием воспаления, резистентности к инсулину, метаболических нарушений и диабета второго типа, которые в свою очередь могут привести к деменции. Причем не обязательно доводить дело до диагноза «диабет». Исследования показывают, что простое повышение уровня сахара в крови может оказывать разрушительное влияние на мозг, особенно у пожилых людей[110]110
  Crane P.K. et al. New England Journal of Medicine 2013; 369:540–548.


[Закрыть]. Так, в течение семи лет специалисты отслеживали уровень глюкозы в крови примерно у двух тысяч пожилых добровольцев, чтобы установить связь между высоким уровнем сахара и вероятностью снижения умственных способностей в старости. В начале эксперимента никто не страдал деменцией, а в конце она развилась у многих участников с высоким уровнем сахара. Чем выше этот уровень, тем выше риск развития деменции – даже если уровень глюкозы соответствует норме (ниже 120 мг/дл или 6,6 ммоль/л)[111]111
  В РФ нормальный уровень сахара в анализе крови натощак – не выше 6 ммоль/л. Прим. ред.


[Закрыть]. Иными словами, уровень сахара, «удовлетворительный» для тела в целом, оказывается слишком высоким для нашего нежного мозга.

Еще сильнее огорчают результаты исследований, полученные визуализирующими методами. Так, у пожилых людей без признаков деменции, но с высоким уровнем сахара в крови отмечалось не только ухудшение памяти, но и ускоренное усыхание мозга[112]112
  Convit A. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 2003; 100:2019–2022.


[Закрыть]. Такая же взаимосвязь наблюдалась у участников эксперимента без признаков диабета[113]113
  Tiehuis A.M. et al. SMART Study Group. Diabetes Care 2014; 37:2515–2521.


[Закрыть], и особенно это касалось областей мозга, связанных с памятью.

В общем, если мы хотим сохранить память и снизить риск деменции (и заодно диабета), нам следует немедленно ограничить потребление сахара и количественно, и качественно – заменить его веществами, необходимыми для мозга. Это значит, что нужно обратить внимание на полезные источники глюкозы и отказаться от вредных сахаров.

К сожалению, типичный западный рацион предусматривает огромное количество переработанных продуктов и рафинированных зерновых, которые запиваются большой (а по общемировым стандартам просто громадной) порцией газировки, насыщенной сахаром. Нас не пугают люди со стаканом сладкого кофе, на ходу жующие шоколадки и пирожные. Согласно данным Starbucks, в большой порции их карамельного фраппучино содержится всего 300 ккал. Заманчиво, не правда ли? Но в этих 300 ккал кроются 48 г рафинированного белого сахара! Если вам мало, сделайте напиток еще слаще, попросив украсить его взбитыми сливками. А вот на клетчатку не надейтесь – ищите ее в другом заведении.

Вывод таков: мы едим вредный сахар, от которого толстеем, и недополучаем полезный сахар, который делает нас умнее. Ради нас самих и наших детей с этим пора бороться.

Хорошее подспорье для тех, кто хочет отследить потребление сахара, – гликемический индекс. Гликемический индекс (ГИ) – это показатель, который помогает классифицировать пищевые продукты по их способности повышать уровень сахара в крови. Если сахар из продукта быстро попадает в кровь, ему присваивается высокий индекс, а тем продуктам, которые незначительно поднимают сахар в крови, – низкий индекс. Кроме этого, важно знать гликемическую нагрузку. Этот показатель отражает не только то, насколько быстро сахар всасывается в кровь, но и сколько клетчатки в нем содержится (чем больше, тем лучше, поскольку она уменьшает время пребывания сахара на высокой отметке).

С точки зрения активности мозга продукты, быстро повышающие уровень сахара и бедные растительной клетчаткой, – худшее, что вы можете съесть. Это сладкие напитки, фруктовые соки, выпечка и конфеты, а также блюда из белой муки, например паста и пицца[114]114
  Полный список ищите на www.health.harvard.edu/diseases-and-conditions/glycemic_index_and_glycemic_load_for_100_foods.


[Закрыть]. Напротив, сложные углеводы и крахмалистые блюда, богатые клетчаткой, вашему организму переварить труднее, поэтому сахар поступает в кровь медленнее. Батат (сладкий картофель) или ямс (особенно вместе с кожурой), богатые клетчаткой ягоды и фрукты (вишня и грейпфрут) и овощи (тыква и морковь) – превосходные продукты с низким ГИ. Чечевица, нут и черная фасоль, а также цельная пшеница (зерна вместе с оболочкой) также обеспечат стабильный уровень сахара и одновременно снабдят мозг столь необходимой ему глюкозой. Иными словами, если вы сладкоежка, ваше спасение в клетчатке.

С точки зрения нутрициологии клетчатка делится на растворимую и нерастворимую. Растворимая клетчатка, которая содержится в овсе, голубике и брюссельской капусте, во время еды превращается в желеобразную субстанцию, замедляющую пищеварение и продляющую чувство сытости. Нерастворимая клетчатка содержится в оболочке зерен пшеницы и темных листовых овощах, во время пищеварения она не растворяется вообще и облегчает прохождение пищи по кишечнику. Это помогает организму быстрее избавляться от отходов. Многие цельные продукты, особенно фрукты и овощи, от природы богаты обоими видами клетчатки – растворимой и нерастворимой.

Клетчатка не только помогает регулировать уровень сахара в крови, но и положительно влияет на состояние пищеварительного тракта и на иммунную систему. Бедный клетчаткой рацион грозит запорами, расстройствами желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), воспалением и повышенным риском возникновения некоторых видов рака, особенно прямой кишки. Страны, жители которых питаются преимущественно фастфудом и ограничивают употребление сырых продуктов (например, США), возглавляют рейтинг стран с недостаточным потреблением клетчатки (то есть от 10 до 15 г в день)[115]115
  Ferlay J. et al. GLOBOCAN 2012 v1.1, Cancer Incidence and Mortality Worldwide: IARC CancerBase No. 1. globocan.iarc.fr.


[Закрыть], что также коррелирует с высокой частотой расстройств ЖКТ. Как мы узнаем из главы 8, если ваш ЖКТ нездоров, мозг страдает вместе с ним, что еще раз подтверждает важность клетчатки для здоровья мозга.

В общем, чтобы сделать мозг счастливым, сосредоточьтесь на продуктах с низким гликемическим индексом (богатых клетчаткой) и сократите потребление продуктов с высоким ГИ до минимума.

Если вы, как и я, не в состоянии полностью отказаться от сладостей, не отчаивайтесь. Сейчас выясняется, что некоторые продукты, которые еще недавно считались вредными, имеют низкую гликемическую нагрузку[116]116
  Willett W. et al. American Journal of Clinical Nutrition 2002; 76:274–280 S.


[Закрыть]. Это, например, темный органический шоколад (70 % какао и выше) или попкорн. В моем блоге (brainfood-blog.tumblr.com) вы найдете много интересной информации о богатых глюкозой и очень вкусных продуктах, которые можно есть, не опасаясь резких скачков уровня сахара.