Доктор Ронда Патрик – кандидат биомедицинских наук Центра науки здоровья при университете Теннеси и Детской исследовательской больницы St. Jude в Мемфисе. Также имеет степень бакалавра биохимических / химических наук Калифорнийского университета Сан Диего. Провела обширные научные исследования в вопросах старения, рака и питания. Занимается исследованием влияния витаминов и минералов на метаболизм, а также исследованием воспалительных процессов, нарушений ДНК и способов откатить эти нарушения. Изучала роль витамина D в работе мозга, влияние этого витамина на поведение человека и его психические функции. В феврале 2014 года опубликовала работу о регуляции синтеза серотонина витамином D и связи этой регуляции с аутизмом.
Повышение уровня кетонов с помощью физических упражнений или кетогенной диеты может значительно улучшить здоровье мозга и когнитивные функции.
В недавнем исследовании было показано, что всего 3 недели на кетогенной диете привели к увеличению уровня BDNF (нейротрофического фактора мозга) на 47% и мозгового кровообращения на 22% — и это у здоровых взрослых с нормальными когнитивными функциями!
Эти результаты принесли важные выводы для терапии неврологических заболеваний. Снижение кровотока и нарушение метаболизма глюкозы являются ключевыми особенностями когнитивных ухудшений, деменции, болезни Альцгеймера и различных психических расстройств. Кетоны обеспечивают необходимый резервный источник энергии для мозга в этих сложных условиях, эффективно восстанавливая когнитивные функции и устраняя дефициты. Кетоны также играют важную роль как сигнальные молекулы, влияя на работу генов через эпигенетические изменения, которые могут принести пользу долголетию и здоровью сердечно-сосудистой системы.
Кроме того, более высокие уровни BDNF благодаря кетозу указывают на усиленное образование новых нейронов и нейропластичность — ключевые элементы для более здорового и адаптивного мозга.
Независимо от того, достигаете ли вы кетоза через упражнения, диету или добавки, даже периодический легкий кетоз может обеспечить широкий спектр преимуществ для здоровья вашего мозга, сопоставимых с преимуществами интенсивных упражнений (которые остаются одним из лучших способов повысить уровень BDNF).
Кетоны и мозг: уникальная связь
Во время голодания или периодов низкого потребления углеводов мозг зависит от кетонов для удовлетворения своих энергетических потребностей, получая до 70% своей энергии от этих молекул. В отличие от жирных кислот, которые не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер, кетоны служат важным резервным топливом, особенно когда доступность глюкозы снижается.
Эта способность обеспечивать энергией делает кетоны критически важными факторами в поддержании оптимальных когнитивных функций, особенно при состояниях с нарушенным метаболизмом глюкозы, таких как болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные расстройства. Улучшенная доступность кетонов может облегчить эти метаболические дефициты, усилить мозговое кровообращение и повысить выработку BDNF — белка, необходимого для пластичности мозга, роста и защиты от спада когнитивных функций.
Образование кетонов, вызванное физическими упражнениями, также способствует повышению BDNF и улучшению мозгового кровотока, выявляя один из потенциальных путей связи физической активности с когнитивным здоровьем. Однако кетогенные диеты или целенаправленные добавки могут приводить к более существенному увеличению уровня кетонов и, следовательно, обеспечивать более значительные когнитивные и неврологические преимущества по сравнению с одними только упражнениями.
Исследование влияния кетогенной диеты на мозг
В упомянутом исследовании приняли участие 11 здоровых взрослых без неврологических заболеваний или других проблем со здоровьем. Было изучено, как их мозг реагирует на две различные диеты: низкоуглеводную, высокожировую кетогенную диету (5% углеводов, 20% белка и 75% жира) по сравнению с более традиционной диетой, богатой углеводами (45-60% углеводов, 10-20% белка и 25-40% жира). Каждый участник следовал этим диетам в течение трех недель, проходя детальное сканирование мозга и сдавая анализы крови до и после каждой фазы.
После кетогенной диеты участники испытали впечатляющий 47% рост уровня BDNF — важного белка, который поддерживает здоровье мозга, рост нейронов и когнитивные функции. Еще более замечательным было наблюдаемое 22% увеличение мозгового кровотока.
Наиболее заметные улучшения произошли в трех критически важных областях мозга:
Мозжечок — необходим для координации, точной настройки движений и моторного обучения, также влияет на внимание и речь
Гиппокамп — центральная область для формирования памяти, пространственной ориентации и преобразования краткосрочных воспоминаний в долгосрочные
Поясная извилина — важна для эмоциональной регуляции, принятия решений, обнаружения ошибок и эмпатии
Интересно, что повышение мозгового кровотока было тесно связано с более высоким уровнем кетонов в крови, что позволяет предположить, что кетоны напрямую усиливают доставку крови к мозгу.
Многообразное влияние кетонов на здоровье
Кетоны — это не просто запасные источники энергии, они активно влияют на здоровье через разнообразные механизмы:
Регуляция генов: Кетоны, особенно бета-гидроксибутират (БГБ), действуют как мощные сигнальные молекулы. БГБ взаимодействует со специализированными рецепторами, подавляя расщепление жиров и оказывая заметное противовоспалительное действие. Активация этих рецепторов связана с уменьшением воспаления при таких состояниях, как инсульт и диабетическая ретинопатия.
Влияние на работу генов: Кетоны регулируют активность генов через множественные механизмы. Один из важных путей включает блокирование ферментов гистондеацетилазы, которые контролируют упаковку ДНК и активность генов. Еще более важной является прямая модификация белков через процесс, известный как β-гидроксибутилирование, который изменяет взаимодействия между ДНК и гистонами, значительно влияя на работу генов, связанных с устойчивостью к клеточному стрессу, обменом веществ и здоровьем мозга.
Улучшение обмена веществ: Метаболизм кетонов тесно связан с инсулинорезистентностью и диабетом, особенно в мышечных тканях. Увеличение циркулирующих уровней кетонов через диетические подходы или добавки самостоятельно улучшает контроль глюкозы. Этот благотворный эффект наблюдался как в экспериментах на животных, так и в клинических исследованиях на людях, показывая, что кетоны могут напрямую влиять на регуляцию сахара в крови через сигнальные механизмы, а не только служить источником топлива.
Польза для сердца: Ослабленное сердце естественным образом увеличивает свою зависимость от кетонов, изначально как приспособительный механизм для компенсации нарушенного метаболизма жирных кислот. Экспериментальные исследования постоянно демонстрируют, что увеличение доступности кетонов значительно улучшает работу сердца, повышает сердечную эффективность и уменьшает вредные изменения в структуре сердца. Исследования на людях подтверждают эти находки — терапия с использованием кетоновых добавок показывает четкие улучшения в показателях работы сердца, таких как ударный объем, сердечный выброс и общая эффективность сердца.
Практические способы достижения кетоза
Терапевтическая польза может возникать при относительно низких уровнях (0,5-1,0 мМ) кетоза. Участники обсуждаемого исследования имели в среднем уровень кетонов в крови 0,6 мМ и все же получили пользу для мозга. Вы можете достичь этого уровня кетоза через:
Умеренное ограничение углеводов или диету с низким гликемическим индексом: Потребление 50 граммов или менее углеводов в день (в зависимости от вашего уровня активности) повысит уровень БГБ в крови до 0,5-1,0 мМ за 2-3 дня.
Голодание: 16-18-часовое голодание может повысить кетоны в крови примерно до 0,6 мМ, с постепенно более высокими уровнями при продлении голодания.
Упражнения натощак: 45-60 минут высокоинтенсивных интервальных тренировок или тренировок во второй зоне могут увеличить уровень кетонов в крови на 0,2-0,4 мМ выше исходного уровня, часто пересекая порог кетоза в 0,5 мМ.
Упражнения натощак + ограничение углеводов: Упражнения при углеводно-ограниченной диете могут повысить кетоны в крови до 0,8-1,2 мМ примерно за 24 часа.
Внешние кетоны: Кетоновые эфиры и кетоновые соли — дополнительные формы кетонов — могут повысить уровень кетонов до 1-4 мМ за 30-45 минут.
Личный опыт Ронды Патрик и заключение
Некоторое время автор экспериментировала с голоданием и потреблением насыщенной жирами кетогенной диеты, употребляя поли- и мононенасыщенные жиры из лосося, орехов, семян, авокадо и оливок/оливкового масла. Результат: улучшенные когнитивные функции и более стабильные уровни энергии.
Хотя Ронда Патрик не является сторонником какого-либо одного диетического подхода, она считает, что низкоуглеводные, высокоуглеводные и умеренно-углеводные диеты могут оказывать положительный эффект на здоровье, если их соблюдать правильно. Данный подход может быть стоящим экспериментом, если нужны изменения в питании — особенно те, которые могут иметь долгосрочные преимущества для мозга.