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更好的大脑燃料是糖还是酮?

作者: Deborah Kan | 2018年10月29日

很多人知道,在软饮料和谷物早餐等加工食品中添加糖可能会提高人体的葡萄糖水平,从而导致肥胖或认知能力下降等健康问题,高血糖水平研究中的记忆力问题息息相关。但是所有糖都不好吗?一种新的理论表明,葡萄糖缺乏也会增加老年痴呆症的风险。UCSF的生物化学家和营养研究员布朗斯(Ed Blonz 博士最近介绍 了神经能假说,该假说认为阿尔茨海默氏症的发展是由于衰老相关的大脑葡萄糖缺乏。

  • 布朗斯 说,随着年龄的增长,到达血脑屏障或控制物质进入大脑的“边界卫士”的葡萄糖越少
  • 根据布朗斯的说法,由于大脑依赖葡萄糖作为主要燃料,因此当人体中其他地方存在大量葡萄糖,但大脑中葡萄糖不足时,人体就会做出反应,就好像大脑已被细菌或病毒入侵一样。这些形式的微生物物质也依靠葡萄糖提供能量。布朗斯 补充说,免疫系统会像其他入侵一样发生反应,从而引起炎症和大脑自身抗菌物质的产生,其中一种是β-淀粉样蛋白。但他说,因为在这种情况下,没有微生物入侵,所以β淀粉样蛋白和炎症无法解决问题。随着这种误导过程的继续,将继续产生β-淀粉样蛋白,或在阿尔茨海默氏病患者大脑中经常发现的有毒蛋白质
  • 虽然布朗斯建议避免在加工食品中有过多的糖分,但他说,在整个食品中天然存在的葡萄糖和其他碳水可以合理地包含在健康饮食中
  • 当人体进入饥饿状态或进行生酮饮食并停止进食碳水时,人体不再储存葡萄糖,必须依靠“二次燃料”。当不进食时,身体会消耗脂肪作为能量,但脂肪在没有葡萄糖的情况下无法完全燃烧,也不会完全代谢,从而产生一种被称为酮的副产物,可以为大脑提供能量。

布朗斯说,长期使用植物性生酮饮食的人通常不会出现问题,但是大多数人都在使用结构较差的生酮饮食,包括油炸食品,从而导致其他健康问题。 布朗斯补充说,那些健康、运动和饮食以植物为主饮食的人不需要继续生酮饮食,因为他们已经从葡萄糖中获得了足够的“燃料”。

虽然他说有一项测试可以测量葡萄糖穿过血脑屏障的能力,但该测试并未用于评估随着年龄的增长该能力的变化。他认为,一旦医学界接受了神经能量假说,医生将建议患者在30多岁时接受这项检查,然后定期进行重新评估,类似于针对结肠癌进行结肠镜检查。如果医生确定大脑不再需要所需的葡萄糖,布朗斯说可以采取治疗步骤。例如,医生可能建议进行生酮饮食。这些治疗方法将有助于防止由于缺乏葡萄糖十多年而导致的β-淀粉样蛋白的积聚,而葡萄糖对认知的重大影响才几十年。

正在耐心地与布朗斯谈过有关“为大脑提供燃料”的最佳方法,酮是否比葡萄糖更好的“为大脑提供燃料”的来源,为什么随着年龄的增长会产生更少的葡萄糖,酮的类型以及如何能够通过饮食来预防老年痴呆症。

问:研究人员说“为大脑加油”是什么意思?

布朗斯: 大脑是人体中最重要的器官之一,建立在一个特殊的区域,放在一块保护性的骨质头骨中,并有自己的小边防。边防部队只允许某些物质进入。该边防部队被称为血脑屏障。我们可能会认为,当割伤自己或发生事故时流血,同样的血液流入大脑,但事实并非如此。血液穿过脖子,然后流到血脑屏障附近,只有某些物质(如蛋白质)才能进入大脑。血脑屏障基本上可以确保只有正确的东西才能进入,同时正确的东西才可以出去。对于阿尔茨海默氏病而言,这一点很重要的原因是,对于某些人来说,血液中的葡萄糖含量可能非常高,但这并不一定会在大脑中处于高水平。随着年龄的增长,甚至从未患上阿尔茨海默氏症的人,越来越多的葡萄糖穿过血脑屏障。我觉得这是需要研究的基本范式之一,以弄清楚为什么阿尔茨海默氏症发生。

问:葡萄糖自然为大脑提供能量,但是当研究人员称酮为“替代燃料”时,这意味着什么?

布朗斯: 假设我们饿了好一阵子没吃东西了。体内没有食物,不会马上死亡,大脑不会马上关闭,身体有处理二次燃料甚至三次燃料的方法。身体会分解肌肉并使用脂肪,将使用所有必要的资源来确保大脑得到充足的供给,因为大脑必须让我们考虑从哪里进餐。当没有食物进来时,身体并没有真正储存葡萄糖,葡萄糖是大脑的主要燃料。休息时,大脑中实际上有三分之二的葡萄糖被大脑用来代谢。大脑依赖并渴望葡萄糖。如果饿了,大脑要去哪里找葡萄糖?它不找,它必须转向辅助燃料。一种辅助燃料是脂肪的分解产物。现在,当我们不吃时,使用脂肪来为身体提供能量,但是当没有葡萄糖时,脂肪不会完全燃烧,只是部分代谢,这些副产物之一就是所谓的酮。 那就是即使几天或几周都不吃的时候,酮也有进入血液穿过血脑屏障为大脑提供能量的能力。

问:酮是否比葡萄糖更好地为大脑提供了燃料,葡萄糖是好还是坏?

布朗斯:“坏葡萄糖”是比身体所需的葡萄糖还多的。“好葡萄糖”是该水平以下的任何葡萄糖。葡萄糖没有对错。 只要适量,糖没什么问题。当摄入过多的葡萄糖时,坏事就会开始发生,最终有肥胖、糖尿病等风险。这并不是葡萄糖固有的部分或问题。葡萄糖过多时,这只是一个问题。但是葡萄糖很重要,是唯一一种无氧释放能量的燃料。如果处于休息状态,呼吸会提供足够的氧气以保持一切正常,但是,如果我在的加利福尼亚州突然发生地震,那么我就需要离开房间,我不一定要必须深呼吸以使血液中的氧气含量增加,以获取能量;不是这样,我可以立即跑起来,因为血液中有葡萄糖,可以提供所谓的无氧能量。我们真的依靠葡萄糖在血液中提供即时能量。这是生存之物,所以总是要确保血液中有葡萄糖,但不要过多,因为当葡萄糖过多时,可能会遇到问题。

问:为什么随着年龄的增长而葡萄糖减少?

布朗斯: 这是血管系统的问题。随着年龄的增长,一生的所有疾病,无论是血压问题、糖尿病、肥胖、运动量减少还是血管系统,为人体提供的血液都开始积累曾经的所有不良习惯。血脑屏障反映了血管系统的总体健康状况,因此,随着患心脏病的风险增加,在血脑屏障中表达的血管系统问题也将随之而来,这是其中之一。越来越少的葡萄糖能够穿越血脑屏障 ,由于逐渐年老的原因。

问:是否有研究酮在大脑中的长期作用?

布朗斯: 通常,当身体摄入的葡萄糖不足时,就会产生酮。这就是所谓的内源性葡萄糖(内源酮),是体内产生的葡萄糖,只有在周围没有碳水的情况下,身体才真正产生大量酮。要么是通过饥饿,要么是所谓的生酮饮食(即没有碳水或碳水不足以提供人体所需的所有葡萄糖的饮食)。已经有关于长期生酮饮食的研究,在这些研究中长时间不吃碳水,有人已经有几个月没吃,也没有真正报告过任何问题,但是这些研究的饮食结构很好,这些是拥有所有其他营养素的人,一开始身体状况良好。很遗憾的是,很多人坚持生酮饮食,乱吃胡吃,吃油炸食品、太油腻食品、太丰富的食品,而且实际上并没有很多人体所需的植物性食品以帮助处理所吃的脂肪。因此,生酮饮食结构不良会带来麻烦。再说一次,我在谈论内源酮。口服酮算什么?是外源酮。

问:有多少种不同类型的酮,有某些形式更好吗?

布朗斯:处于低碳水饮食或饥饿模式,体内产生三个酮, 其中之一叫丙酮 。丙酮并没有真正被吸收,基本上已经被呼出。这就是为什么采用生酮饮食的人进入生酮状态,血液中的酮水平升高,可以闻到呼吸中的甜味,那就是丙酮的味道。另一种称为3-羟基丁酸酯 。第三个是乙酰乙酸酯 。当脂肪在葡萄糖不足的体内部分代谢时,这三个酮就是分解产物。

问:哪种酮对大脑最有效?

布朗斯: 可以采用以下两种方法之一进行操作。脂肪酸可以分解为酮,可以有3-羟基丁酸酯(可能是最好的脂肪酸)或乙酰乙酸酯,这是我们想要的两种,尽管 3-羟基丁酸酯可能是最可靠的一种。现在有在做一些有关静脉注酮的研究,同时使用乙酰乙酸酯和3-羟基丁酸酯。 但这更多的是研究领域,而不是您要采取的措施。如果是我,那就是3-羟基丁酸酯。

问:有没有办法补充酮?

布朗斯:有 ,但是不要在这里超越过头。为什么要补充酮?只有大脑没有得到所需的葡萄糖的时候,补充酮才会对大脑有益。

问:如何确定自己的大脑是否正在获取所需的葡萄糖?

布朗斯: 任何对确保大脑获取所需燃料感兴趣的人的主要关注点,都不是将生酮作为第一种方法。采用以植物为基础的健康饮食,保持身体活跃,保持血管系统健康,控制高血压和糖尿病。需要控制血管系统必须是首要的。如果执行了所有操作仍然遇到问题,那么可以考虑使用酮,但这不应该成为首要选择。

问:应该考虑吃水果来改善大脑健康吗?

布朗斯: 所有水果和蔬菜是对大脑健康良好的,因为考虑一个完整食物,在本质上已经演变,抵御了大自然可能出现的所有伤害,无论是太阳的氧化射线、昆虫、恶劣的天气,还是其他任何形式的伤害,植物不能起来逃跑,必须合成所有这些自我保护性化合物,只有当我们吃完整食物后,我们才能获得全部有益物质的补充。因此,以植物为基础的全食就是这样。花生酱杯搭咖啡并没有错,很好,只需腾出空间去享受。如果不享受吃,那人生有什么意义?

问:如何知道体内发生了什么事情来监测大脑健康?

布朗斯: 很难理解,因为目前没有任何进入大脑快照的动态方法,不像戴上装置来测量血压,没有同样办法戴上装置来确定大脑是否有足够的能量。我建议关注者找出自己的遗传特征。我已经做了基因检测,还有其他公司也在做。有一个特定的基因,即ApoE基因。从母亲那里得到一个基因,从父亲那里得到一个基因,所以体内有两个基因。患有ApoE4的人患阿尔茨海默氏病的风险较高,但大多数人患有ApoE3,这是平均风险。在我的检测报告中,我有一个平均风险。我非常活跃,隔一天运动一次,控制体重、饮食健康。我不用生酮饮食,我不需要酮。因为我有一个负责的血管系统。但是,如果我有ApoE4基因,我可能会想其他的情况,或者如果我患有糖尿病、高血压或其他任何可能影响我的血管系统、以及葡萄糖进入大脑的效率的因素,但我们正在超越自我。我们需要数据以确保所有这些都已联系起来。我正在研究所有动物研究、生物化学和基础代谢研究。对我来说,所有的点都是连通的,但我们希望将这些点联系起来,以使所有的神经科医生都将[与年龄相关的大脑葡萄糖缺乏]视为阿尔茨海默氏症的主要原因之一。一旦发生这种情况,应该可以进行测试,但目前尚未开发出来。 但是,还有其他方法可以检测大脑是否有足够的能量。

问:您认为通过饮食控制来降低阿尔茨海默氏症的风险有多大可能?

布朗斯:通过营养和生活方式,我认为可以控制很多。我提到了ApoE4。 仅仅因为拥有ApoE4并不能保证会得阿尔茨海默氏症, 与没有ApoE4和ApoE3甚至ApoE2(具有保护性)相同,这不能保证不会患上老年痴呆症。这很大程度上取决于生活方式,日常的生活如何。可以尝试找出家族中是否存在老年痴呆症,还有其他类型的痴呆症,有一种所谓的血管性痴呆,即流向大脑的血液受到中风的影响,这就是导致认知障碍的原因,与阿尔茨海默氏病不同,但在引起认知能力下降方面具有相同的净效应,具体情况有所不同,但是现在认为阿尔茨海默氏症是认知能力下降的主要来源。降低风险的方式是,必须过上有助于降低风险的生活。 生活是日常经历的积累,很难一路走到出现问题的地步,然后期望立即采取措施将其改善。对于我们和我们的孩子,最好尽早鼓励他们吃得好,拥有健康的生活方式,因此,即使进入60、70、80岁的生活,这也不可能成为问题。

另一件事是,这实际上是中年开始的过程。这个过程是在30、40、50岁开始的,直到60、70岁,我们才可能开始出现认知能力下降,但是到那时,情况已经持续了数十年。我希望从神经能量学的角度来看待这个问题,观察早期的人,测量葡萄糖进入大脑的效率,以及检测的发展到可以定期去检测,就像时不时进行结肠镜检查一样。因此,当到达大脑中的葡萄糖不足的程度时,大脑将开始制造淀粉样蛋白,我们可以讨论为什么会这样,这是人们开始改变饮食摄入可以生酮的脂肪酸的时候,甚至可以考虑添加外源酮补充,以将能量吸收到身体,但是随着科学发展,我们将会发现很多改善大脑能量状态的不同方法。

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