Как и другие ткани, мозг нуждается в кислороде и питательных веществах для покрытия его метаболических потребностей. Однако существует ряд особенностей мозгового метаболизма, на которые следует обратить внимание.
Интенсивность общего метаболизма мозга и метаболизма нейронов. В состоянии бодрствующего покоя на долю метаболизма мозга приходится примерно 15% общего метаболизма организма, хотя масса мозга составляет только 2% общей массы тела. Следовательно, в покое метаболизм мозга на единицу массы ткани примерно в 7,5 раз превышает усредненный метаболизм тканей, не относящихся к нервной системе.
Большая часть этого избыточного метаболизма мозга связана с нейронами, а не с глиальной поддерживающей тканью. Причем главными потребителями энергии в нейронах являются ионные насосы их мембран, транспортирующие главным образом ионы натрия и кальция из нейронов наружу, а ионы калия — внутрь клетки. Каждый раз, когда нейрон проводит потенциал действия, эти ионы движутся через мембраны, увеличивая потребность в дополнительном мембранном транспорте для восстановления соответствующей разности концентраций ионов по обе стороны мембран нейронов.
Следовательно, во время чрезмерной мозговой активности метаболизм нервной ткани может возрастать на величину вплоть до 100-150%.
Особая потребность мозга в кислороде — отсутствие значительного анаэробного метаболизма. Большинство тканей тела могут существовать без кислорода в течение нескольких минут, а некоторые — даже до 30 мин. В это время тканевые клетки получают энергию за счет процессов анаэробного метаболизма, что означает освобождение энергии путем частичного распада глюкозы и гликогена, но без связывания их с кислородом.
Этот путь доставки энергии сопряжен с расходом громадных количеств глюкозы и гликогена. Тем не менее, анаэробный путь метаболизма действительно поддерживает жизнь тканей.
Мозг не способен к энергетически значимому объему анаэробного метаболизма. Одной из причин этого является высокая интенсивность метаболизма нейронов, поэтому основная часть нервной активности зависит от постоянной доставки кислорода кровью. Эти факты, вместе взятые, позволяют понять, почему при внезапном прекращении мозгового кровотока или полном отсутствии кислорода в крови бессознательное состояние может развиться в течение 5-10 сек.
В нормальных условиях энергетические нужды мозга обеспечиваются в основном глюкозой. В нормальных условиях почти вся энергия, используемая клетками мозга, обеспечивается глюкозой, доставляемой кровью. Как и в отношении кислорода, глюкоза должна постоянно доставляется из капиллярной крови: в любой момент необходим двухминутный запас глюкозы в нейронах в виде гликогена.
Важной особенностью снабжения нейронов глюкозой является независимость транспорта глюкозы через их клеточную мембрану от инсулина, хотя в большинстве других клеток тела инсулин необходим для доставки в них глюкозы. Следовательно, у больных тяжелым диабетом при практически нулевом уровне секреции инсулина глюкоза все же легко диффундирует в нейроны, что чрезвычайно важно для предупреждения потери умственных функций у таких больных.
Однако при передозировке вводимого инсулина у больного диабетом концентрация глюкозы в крови может резко снизиться, поскольку избыток инсулина ведет к тому, что почти вся глюкоза крови быстро транспортируется в громадное количество инсулинозависимых ненервных клеток всего организма, особенно в клетки скелетных мышц и печени. Когда это случается, в крови остается недостаточное количество глюкозы для адекватного снабжения нейронов, и ментальные функции серьезно нарушаются — вплоть до развития коматозного состояния, но чаще отмечаются нарушение умственной деятельности и психические расстройства, причиной которых является передозировка инсулина.
Все препараты для улучшения мозговой деятельности и ускоряющих процессы обмена в организме направлены на то, чтобы снизить вес человека. Также они усиливают иммунитет и способствуют слаженной работе систем.
Препараты, улучшающие мозговое кровообращение и усиливающие метаболизм, представлены в большом ассортименте. Их можно купить в любой аптеке.
Этими средствами можно не только улучшать метаболизм, но также и привести в норму весь организм. Средства имеют повышенную концентрацию активных веществ, что делает их максимально эффективными при церебральной патологии и прочих.
Лекарства направлены на улучшение работы сердца, что обеспечивает приток достаточного количества крови в мозг. Они также улучшают кровеносные сосуды. Вещества практически не имеют побочных эффектов, но перед использованием таблеток стоит проконсультироваться с доктором.,
Что такое метаболизм?
Все процессы, которые происходят в каждом организме, напрямую между собой связаны. Если происходит сбой в одной системе, то нарушается работа всего организма.
Под метаболизмом следует понимать процессы, которые протекают под воздействием определенных факторов. Чем лучше осуществляется метаболизм, тем лучше себя чувствует человек и он будет в отличной форме.
Метаболизм может протекать с разной скоростью. При этом он перерабатывает пищу, которая поступает в него, на энергию, необходимую для обеспечения работы систем. Такое действие протекает двумя процессами:
- Анаболизм. Синтез. Синтезироваться могут белки, кислоты и прочие элементы, которые требуются для строительства клеток, мышц и прочего. При таком процессе энергия может накапливаться в организме.
- Катаболизм. Распад. Выделяется энергия. Сложные элементы разделяются на простые. Когда организм не получает нужного количества калорий и веществ для поддержания деятельности, то он использует внутренние запасы.
Метаболизм: виды
Есть три вида данного процесса. Это:
- Основной. Распределяет энергию между самыми важными процессами в организме (дыхание, мышление и прочие).
- Пищеварительный. Способствует всасыванию полезных веществ из пищи в кровь. Процесс протекает с большими затратами энергии.
- Активный. Зависит от образа жизни. При сидячей работе скорость обмена веществ уменьшается, а при активном образе, наоборот, увеличивается.
Нарушение обменного процесса
Со временем метаболизм мозга и все обменные процессы в организме уменьшаются. Это приводит к необратимым последствиям:
- Стареет кожа.
- Утрачивается выносливость.
- Снижается качество работы мозга.
- Увеличивается масса тела и прочие.
От таких патологий не помогут лекарственные препараты.
Активность процесса обмена и расщепления пищи зависит от количества поступившей еды. Если человек потребляет мало пищи, то организм старается использовать недостаток полезных веществ из своих запасов. При этом у человека возрастает риск проявления таких патологий:
- Нарушается работа эндокринной системы.
- Увеличивается риск проявления анорексии.
- Снижается работа мозга.
- Происходят сбои в работе миокарда.
- Проявляется усталость.
Когда человек будет потреблять много калорий, но мало их расходовать, то это может тоже вызвать определенные патологии, а именно:
- Сбой в гормональной системе.
- Набор массы тела.
- Риск проявления инсульта.
Возникает вопрос: сколько надо есть, чтобы организм смог работать правильно? Тут всё зависит от особенностей организма человека и его способа жизни. А потому метаболизм у каждого может протекать с разной скоростью.
Скорость метаболизма: отчего зависит?
Скорость обменных процессов зависит от определенных моментов. Это:
- Состояние щитовидки. Когда нарушается работа данного органа, то происходят сбои и в процессах обмена. При проявлении симптоматики сниженного метаболизма в первую очередь надо продиагностировать работу данного органа.
- Соотношение мышц и жира. С жиров добывать энергию сложнее, а потому при потреблении большого количества жирной еды скорость процесса обмена уменьшается.
- Масса тела. Худому потребуется меньше калорий.
Чтобы ускорить обменные процессы, надо:
- Постоянно двигаться.
- Посещать баню.
- Пить много воды.
- Употреблять продукты, богатые на витамин С.
- Не есть сладкого, мучного, копченого.
- Больше употреблять зелени, супов и каш.
Метаболизм головного мозга: что это такое?
Чтобы этот орган работал на полную силу, организму надо давать в достаточном количестве всех минералов, витаминов и микроэлементов. Иногда для этого могут приниматься и специальные препараты.
Для посыла импульсов от мозга и контроля за работой всего тела потребуется затрачивать большое количество энергии. Врачами отмечено, что больше всего в усиленном питании нуждаются дети и подростки.
За день мозг ребенка может получать много информации, которую мозг должен анализировать и перерабатывать. Когда питание будет недостаточно калорийным, то может происходить метаболизм мозга, в результате чего ребенок будет отставать в умственном развитии.
Чтобы не проявился мозговой метаболизм у взрослых, особенно, если они работают умственно, также важно усиленное питание. Когда человек работает физически, то у него энергия тратиться на работу и построение мышц и тканей. Такое же количество энергии потребуется тратить на работу мозга и тем, кто работает умственно.
Метаболизм и спорт
Не тяжело догадаться, что спортивные занятия могут влиять на скорость метаболизма. Чтобы процесс улучшить, упражнения надо начинать с силовых. Далее можно продолжать делать аэробику. Такие типы упражнений рекомендуется совмещать и выполнять их по специальной программе.
Когда человек дает нагрузку на организм, то у него в тканях отлаживается кислота, которая потом преобразуется в энергию. При тренировках в организме должно быть достаточное количество энергии, чтобы снабжать мышцы. А потому при постоянных занятиях спортом важно правильно питаться.
Обменные процессы у детей
Обычно с метаболизмом у детей не бывает проблем. У здорового малыша не набирается лишний вес и у него полно энергии. Всё потому, что реакции в организме детей могут происходить быстрее, чем у взрослых, а потому ребенку требуется сбалансированное и усиленное питание.
Энергия у ребенка тратится не только на работу мышц и мозга, но также и на рост организма. При формировании и росте органов потребуется энергия.
Питание ребенка школьного возраста
Питание детей в школе должно быть не только богатым на калории и сбалансированным, но и разнообразным. Когда ребенок будет питаться однообразно, то это может стать причиной развития у него разных патологий.
Для ребенка важны такие элементы:
Также и другие продукты, которые содержат в своем составе элементы из таблицы Менделеева, должны быть в рационе каждый день.
Ученые установили, что при умственной работы каждый организм, в том числе и ребенка, затрачивает на работу мозга большое количество энергии, которую ему надо восполнять. Это можно сделать при помощи правильного питания. Также каждая мама должна понимать, что важно не только калорийная ценность блюд, но и их оформление.
Питание при беременности
- Не есть много соленого или сладкого.
- Утром перед едой выпивать стакан воды.
- Исключить употребление газировки.
- Вечером надо есть за 4-5 часов до сна.
- На ужин рекомендуется употреблять молочные продукты, например, кефир.
- Если нет противопоказаний, в день стоит выпивать две литры воды.
Похудеть можно даже во время беременности. Так говорят врачи. Но ограничения в пище при вынашивании плода должны быть согласованы с доктором. Также при беременности рекомендуется принимать витамины.
Заключение
Теперь вы знаете, что такое метаболизм в общем и метаболизм мозга в частности. Известно и то, как его улучшить. Из сказанного выше можно сделать выводы, что метаболизм представляет собой сложный процесс, который может у разного организма протекать с разной степенью интенсивности.
Тут всё зависит не только от возраста или пола, но также и от работы. Для того чтобы организм мог нормально функционировать, надо усилено и сбалансировано питаться, чтобы восполнить запасы энергии. Для этого иногда может потребоваться помощь специалиста.
Зная эти моменты, каждый сможет разнообразить свое питание и привести все процессы, в том числе и обменные, в норму. В таком случае организм всегда будет полон сил и не будут проявляться различные патологии в нем.
У нас приходит через клетки комплекс веществ и проходит каждый раз фильтрацию, то есть там стоит много барьерных рамок.
Сегодня мы продолжаем нашу передачу о мозге!
Примерно одну десятую тела, занимает наш мозг, но при этом потребляет в состояние покоя примерно 10 процентов энергии, а при движении до 25 % энергии.
Что бы он нормально работал, необходимо питать. Заставить мозг работать трудно!
В норме то ,что вы относите в туалет, до 10%,это от работы мозга. А у некоторых особо умных, до четверти, но это редкость. И это к счастью, потому что если так усиленно думать , то начинается умственное истощение, потому что тех или иных метаболитов не хватает и через неделю такой энергии, происходит истощение. И что бы этого не было , надо поддерживать нормальный метаболизм мозга. А это складывается из нескольких компонентов. Сейчас мы об этом поговорим.
Самое главное в этих компонентах -это сахар, т. е сахароза. Это колоссальный расход. При среднем размере мозга, человеческий мозг потребляет на прямую от 100-120 гр сахара, глюкозы или фруктозы. Это очень много. Это сопоставимо с мышечными дозами. Поэтому наш язык так устроен. Кончики языка содержат рецепторы к коротким углеводам, т. е сахарозы. Поэтому растущие дети так любят сладкое, мозг то растет!!
Потребность у младенца больше чем у взрослого человека и три четверти, потребляет именно его мозг.
Сахара это с одной стороны диабет, а с другой стороны это необходимое питание для мозга.
И здесь надо сделать пояснение. Если вы будете исключать его из рациона, то организм будет его искать различными способами. Сахара это главный субстрат для энергии организма и тут мы должны сказать, что один грамм сахара дает 7 млн. ккал при полном его окисление, т. е гигантское количество.
Один грамм моль АТФ , это тот АТФ который запасается в клетках, которые обеспечивают энергией нейроны, что бы работал головной мозг работал.
Т. е это колоссальный запас энергии в виде химических связей. Значит нам сахар нужен для того , что бы запасти энергию АТФ.
АТФ это такая молекула, где в макроэнергетических связях запасается энергия химических связей и нейрон ее потом использует. Причем этот процесс очень динамический и быстрый, поскольку запаса внутри этого нейрона примерно на 5-6 минут .
При этом АТФ это не единственный источник энергии , есть более ценный.
Существует следующая метаболическая ступенька и он называется гиперкинеза за которое в 20 раз активнее чем АТФ и в ней через комплекс химических реакций запасается огромное количество энергии, т. е получается креатин фосфат, который в 8-10 раз активнее АТФ. Но для этого нужен набор соответствующих ферментов и время. Когда АТФ очень много креатин фосфат запасается в нейронах, и тоже исчерпывается за 6-8 мин.
Но этим все не исчерпывается . Сахар сахаром, но мы все время стараемся побольше употреблять сахара , что бы накопить АТФ и креатин фосфат.
Но кроме этого мозг все время перестраивается. Почему трудно создать искусственный интеллект, да потому что мозг обладает особенностью, которая инженерами не может быть смоделирована. А именно, нейроны всю дорогу образуют между собой и разрушают синоптические связи. Причем каждый синепс там обладает тысячами возможностями модифицировать сигнал через прохождение через мембрану. Таким образом синопсис являются не только информационно передающей системой, поддерживающей циркуляцию системы памяти, но еще и все время перестраиваются, а для этого нужны липиды, то есть жиры, и жиров разных.
И в развитии, пока ребенок растет, в тех же младших классах школы , холестерин активно синтезируется и как в эмбриональном развитии так и в процессе всего роса мозга.
Как был придуман бизнес проект, по борьбе с холестерином.
Дело в том ,что в Америке в морге работал малограмотный лаборант санитар и как человека творческого его осенило, что все болезни происходят от холестерина. И он написал тоненькую брошурку, где излагал свои мысли, он изложил в концепцию.
Конечно его подняли на смех, холестерин синтезируется даже в детском организме. Когда есть холестерин, значит что то произошло, организм борется .Но фарм фирмы сообразили,что холестерин легко определять и можно выпустить целую сотню препаратов и продавать их налево и направо.
Кроме этого у нас есть еще кое какие липиды. Например цирибразиты , которые образуются в волокнах, нервных клеток и ганглиозиты 90% которых образуются в телах нейронов.
Тут можно передать большой привет вегетарианцам, потому что не в растениях ни в микроорганизмах их нет.
Если вы не будете кормить свой мозг, то он будет работать на грани функциональности.
Надо отметить ,что обмен липидов идет медленно. Есть ужасно быстро меняющиеся, такие как фосфатидинхолин и еще парочка холинов, которые меняется очень быстро.
Еще есть у нас белки и аминокислоты.
У нас приходит через клетки комплекс веществ и проходит каждый раз фильтрацию, то есть там стоит много барьерных рамок, но аминокислоты туда проходят и в первую очередь это аспрогин глутамат или его производные, которые составляют до 70% этого пула.
И количество их колоссальна, при этом концентрация как известно РНК, за счет того что нейроны вынужденны все время синтезировать медиаторы, формировать и разрушать свои синопсы, там активно работает синтетический аппарат.
Это гигантское количество РНК в котором и происходит синтез этих соединений. Это морфологическое отличие клетки от всех других клеток в организме.
Связанно это с тем, что приходится много чего синтезировать и использовать для обмена в мозге. Но есть соединения в мозге которые практически отсутствуют.
Определяется сытость мозга, имеется ввиду готовность к усвоению информации по тому чего не хватает.
А не хватать может много чего, потому что общий обмен сахаров, липидов и аминокислот, осуществляется по одному пути, а водно-солевой по другому.
Внутри мозга каждая глиальная клетка связана с одной стороны с капилляром, а с другой стороны с нейроном.
Через каждые 50-100 микрон мозг пронизывает капиляр. Это гигантская сосудистая система, которая обеспечивает повышение энергетического обмена в случае задумчивости до 25 %.
Вся эта штука работает очень интенсивно и через эти сосуды подводятся пища к глиальным клеткам, которые протаскивают все через свое тело выдают нейронам. В тоже время нейрон съев все это отдает им все продукты распада. Все это и называется гемотемэнцефолический барьер.
Нужно сказать, что все обмены кислородом, липидов, углеводов происходят через эти глиальные клетки.
А обмен воды и электролитов, через сосудистые сплетения. И если вдруг что там затромбируется, то будет катастрофа или гидроцефалия.
Вода из сосудистых сплетений попадает в мозговые желудочки, в центральный канал спинного мозга и проходит и вытекает с гигантской скоростью. Вместе с ней приходят электролиты, те самые которые поддерживают возможность передачи сигнала вдоль аксонов
нервных клеток, что и является одним из ключевых событий.
Нужно помнить общие принципы , матерям подростков.
Во-первых у детей связь метаболизма с кровотоком практически отсутствует. Если пихать ребенка в томограф и вдруг мамаша хочет исследовать его мозг, с функционально точки зрения, то это может плохо кончится. У детей формирует индивидуальная сосудистая сеть и свези между тем о чем ребенок думает и как меняется сосудистая кровоток не существует.
Все это возникает через 2-3 года, после полового созревания.
Кроме того активность глюкозы в процессе созревания мозга имеет закономерность и это процесс созревания , а не локализация особых талантов.
Есть и приятные вещи связанные со старостью, потому что связывание глюкозы в старости более всего в лобных областях. Старики становятся коварны и изобретательны.
Перейдем к вопросам.
Вопрос: Как известно, на протяжение нашей жизни мы воспринимаем время по разному, как во время смерти мозг воспринимает время, может как вечность?
Ответ С.В. Савельева: Во время смерти человек ничего не воспринимает, связь останавливается и дальше нисушествует. Время не играет никакой роли, а только события.
Вопрос: Бывает рассеянность и в тоже время трезвенность
Ответ С.В. Савельева : У многих людей меняется активность мозга и легкая алкоголизация может помочь. Первая порция пищи независимо что вы съели и выпили и она приврашается в сахар и спирт.
Вопрос: В Америки не борятся уже 15 лет с холестерином, а лечат сосуды, которые вызывают выработку этих холестеринов в печени.
Ответ С.В. Савельева : Совершено верная позиция. Надо бороться с причинами почему этот холестерин вырабатывается
Вопрос: К моменту рождения количество нейронов сформировано, возможно взять двух человек с одинаковыми мозгами и у одного будет чуть больше, за счет того что у одного нейрон чуть больше.
Ответ С.В. Савельева : Теоретически да, фактически нет. Мозг развивается конкуренция очень большая.
Вопрос: Дети и ЭКО?
Ответ С.В. Савельева: Способ разведения детей с помощью ЭКО, это старая история. На самом деле в сельском хозяйстве этим начали баловаться еще до второй мировой войны.
Сейчас это делают на людях. Но статистика,говорит, что у этих детей не все благополучно с нервной системой и огромная проблема с репродуктивной точки зрения. Но надо все таки решать старым методом.
Ученые утверждали , что у нас обмен лучше, чем у других млекопитающих. И проводили этот опыт,давая ради активную пищу и показали, что у нас обмен в два раза больше.
Но это неудивительно. У нас и мозг больше.
Еще оно утверждение. В Швейцарии изучали различные хокс гены. Известно, что они нигде не используются и проявляются как побочный продукт . Так вот швейцарские ученые показали, что пальцы, пенис и клитор имеют одинаковый морфогенез. Это блестящие открытие.
Многие пытаются создать искусственный мозг, в том числе через создания в программных синупсов. Они пытаются сделать сложным, чтоб сигналов проходило много. И они используют транзисторы , но транзисторы непростые , а с тремя электродами. И оно дает 500 состояний , но информационный переход через такое состояние сомнительно.
А в Канзасском университете сделали гигроморфный чип, который умудряется запоминать при повторении предыдущие сигналы. Блестящие достижение конечно. Т.е ценность его невелика.
Из авторской программы профессора Сергея Вячеславовича Савельева «Вынос мозга» (выпуск №8 от 02.09.2017)