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大脑需要碳水吗?

您可能听说过大脑需要碳水才能起作用。这听起来像一个有说服力的论据,对生酮不是很适合。但这是真的吗?请继续阅读,以了解为什么停止吃碳水时大脑仍能正常工作,或者单击链接直接转到某个部分。

大脑需要持续的能量供应

可以说大脑是体内最繁忙的器官,使人能够立即做出决定、阅读、说话并执行数百种其他行为。

大脑还负责几个对生存至关重要的非自控过程,包括呼吸、调节体温和分泌激素,充当中枢神经系统的总部,在整个身体中接收和发送消息,可以执行以下操作:发现一辆突然开来的汽车,然后刹车或转向以避开。

尽管大脑仅占体重的2%,却消耗了每日能量的20%。

为了执行其重要功能,大脑需要稳定的燃料供应。大脑可以使用两种主要燃料,即葡萄糖或酮体,都能穿过血脑屏障。

在饮食中碳水含量高至中等的人中,大脑的主要能源是葡萄糖。在食用低碳水/生酮饮食的人中,大脑可以使用酮体来满足其大部分能量需求。

不吃任何碳水时会发生什么?

据估计,当以碳水为燃料时,大脑每天需要大约110-145克葡萄糖(来自所吃的碳水的分解)才能发挥最佳功能。

大多数遵循典型的现代高碳水饮食的人摄入的碳水大约是大脑使用的碳水的两倍,从而提供了充足的葡萄糖。

如果每天摄入的碳水少于110克,甚至根本不吃碳水,会发生什么情况?大脑饿了吗?绝不!

肝脏和肌肉以糖原的形式储存葡萄糖。尽管量因人而异,但一个体重154磅(70公斤)的中等身材的人在肝脏中储存了约100克糖原。

当停止食用碳水数小时后,肝糖原分解为葡萄糖并释放到血液中,以防止血糖下降得太低。尽管肌肉中储存的糖原比肝脏中储存的糖原多得多,但仍保留在肌肉中以满足能量需求,无法释放到血液中以增加血糖。

在没有任何碳水的情况下进行24-48小时后,糖原水平被消耗掉,胰岛素水平下降(在高强度运动中,发生的速度要快得多)。

在这一点上,肝脏加速了由脂肪酸分解产生的水溶性化合物(称为酮体)的生产。

酮体可以由摄入的脂肪或体内的脂肪生成,生成的酮体可穿过血脑屏障,为大脑提供额外的能量来源。

这意味着当人体消耗的碳水不足时,大脑还有另一种燃料来源。

大脑能否仅依靠酮体?

大脑总是需要一些葡萄糖。但是,研究人员表明,对于某些遵循严格的生酮饮食的人来说,酮体可用于满足多达70%的大脑能量需求。

对于其余的大脑能量需求,肝脏可以通过称为糖异生的过程(实际上是“制造新的葡萄糖”)来获得所需的所有葡萄糖。

肝脏用于合成葡萄糖的化合物包括:

  • 食用蛋白质产生的氨基酸(或在蛋白质摄入不足或饥饿期间,由于肌肉分解而产生的氨基酸)。
  • 甘油(甘油三酸酯分子的一部分)来自人体脂肪或膳食脂肪的分解。
  • 丙酮酸和乳酸是人体代谢葡萄糖时形成的分子。这些分子可以重新结合在一起以重建葡萄糖。

因此,无论是否食用碳水,大脑都可以通过储存的葡萄糖、糖异生或生酮来满足所有能量需求。

实际上,美国食品和营养委员会(US Food and Nutrition Board)2005年的教科书“能量,碳水,纤维,脂肪,脂肪酸,胆固醇,蛋白质和氨基酸的膳食参考摄入量”指出:

“只要能摄入足够量的蛋白质和脂肪,与生活相容的膳食碳水的下限显然为零。”

视频采访

您可能已经知道答案,但是在此视频中,许多医生回答了大脑是否需要碳水的问题:

单独使用葡萄糖与葡萄糖和酮体相比提供大脑燃料

如果中碳水到高碳水的饮食,那么大脑就不适应使用酮体。因此,葡萄糖将成为大脑的主要燃料来源。

一旦身体适应了极低碳水或零碳水饮食,大脑就会使用酮体来满足其大部分能量需求,肝脏会产生满足其余需求所需的葡萄糖。

因此,即使不摄入碳水,血糖水平也保持稳定,大脑获得了所需的所有燃料。

从进化的角度来看,这很有意义。众所周知,狩猎采集者经常在寻找食物的时候无食数小时甚至数天。结合使用酮体和葡萄糖为大脑提供能量的能力可能是其生存的关键。

酮体对大脑健康和功能有益吗?

一些专家认为,将酮体和葡萄糖混合使用可能对大脑特别有益,特别是对于患有神经系统和精神疾病的人。

研究表明,在某些情况下,这种组合可能会非常有益。

让我们看一下其中的一些情况:

  • 癫痫病: 虽然通常不能完全不含碳水,但经典的生酮饮食和改良的阿特金斯饮食限制每天的碳水少于20克。经过精心设计的试验表明,这种水平的碳水限制可有效减少儿童和成人的癫痫发作,并在某些情况下消除癫痫发作。
  • 精神健康状况: 尽管研究为初步,根据传闻证据,基础神经化学研究和一些有希望的临床试验表明,生酮饮食可以改善某些精神健康状况的症状控制。
    例如,双相情感障碍(已知与癫痫有一些共同特征)和精神分裂症一样,在生酮饮食中可能会改善。在低碳水饮食和精神健康指南中阅读更多内容。
  • 颅脑外伤(TBI): 颅脑外伤会削弱其有效利用葡萄糖的能力,并可能导致血糖水平升高。
    根据一些研究,零碳饮食或生酮饮食可以在大脑疗愈时为其提供替代燃料,从而为患有TBI的人们带来好处。但是,迄今为止,最有希望的结果已经在动物研究中显示出来。
  • 阿尔茨海默氏症:阿尔茨海默氏病中,有记载的大脑胰岛素抵抗会阻碍葡萄糖对燃料的吸收,以至于有些研究人员将其称为阿尔茨海默氏症的“ 3型糖尿病”。自1980年代初以来,通过使用PET扫描已经知道,阿尔茨海默氏症患者的大脑葡萄糖代谢最多会受到40%的损害,并在认知问题开始显现之前很多年,这个问题就出现在大脑的影像学研究中。然而,研究发现,尽管在早老性痴呆症中葡萄糖的摄取受到损害,但大脑使用酮体作为能量却没有。有临床研究包括对干预试验的荟萃分析,显示出针对老年痴呆症患者使用生酮饮食的初步但有希望的结果。
  • 饥饿控制: 零碳饮食可抑制主要由胃分泌的“饥饿激素”生长素释放肽,它对身体有多种影响,但一种影响是对大脑下丘脑的调节食欲的控制,它还到达杏仁的回馈中心杏仁核。
    这意味着在体内燃烧酮体的过程中,大脑会收到减少的饥饿信号,这可能会促进减肥和控制糖尿病。重要的是,尽管被认为是高质量的研究,但这些研究很小。然而他们提供了临床证据,可以帮助确认许多人在采用零碳饮食后所报告的内容:饥饿大大减轻

结论

简而言之:碳水为大脑供能是一种选择,而不是必须的。

的确,大脑不能完全依靠酮体运转。也需要一些葡萄糖。但是,极低碳水饮食甚至零碳饮食对大脑都没有任何危险。由于糖异生,身体将可靠地产生并为大脑提供所需的所有葡萄糖。

/ RD Franziska Spritzler

https://www.dietdoctor.com/low-carb/does-the-brain-need-carbs