Výživa mozku

Mozek, stejně jako jiné tkáně v těle, potřebuje pro svou činnost kyslík a živiny. Různé tkáně mají však různé nároky na množství kyslíku, na množství živin, ale také na typ živin. Mozek díky své pracovitosti zcela jistě patří mezi ty velmi energeticky náročné tkáně.

Dodávka kyslíku

Mozek představuje přibližně 2% hmotnosti lidského těla. Přesto spotřebovává 20% z celkové tělesné spotřeby kyslíku a proteče jím 15% krevního objemu za minutu. Mozek přitom vyextrahuje 50% kyslíku z krve, která jím projde. Veškerý kyslík se metabolizuje na oxid uhličitý, který je opět rozpouštěn v krvi a odváděn do plic, odkud je vydýcháván. Mozek, samozřejmě, stejně jako jiné tkáně, nemá možnost skladovat zásobu kyslíku, proto je na neustálém okysličování okysličenou krví zcela závislý. Bez dodávky kyslíku jsou neurony schopné přežít za běžných teplot lidského těla pouze okolo 5ti minut. Pokud je mozek podchlazen, doba přežití se prodlužuje. Nižší než obvyklá tělesná teplota totiž způsobí zpomalení metabolismu, což vede ke snížení nároků na kyslík.

Palivo mozku

Všechny tkáně používají jako zdroj energie ATP, adenosintrifosfát, který uvolní jeden fosfát za vzniku energie a přeměny v ADP, adenosindifosfát. Na ATP se metabolizují všechny živiny používané jako zdroj energie, a tato je přímo využívána buňkami pro své energetické nároky. ATP je však v buňkách jen na provoz na dobu maximálně 2 sekund. Proto se musí neustále metabolismem živin doplňovat.

Kosterní svaly tento problém řeší tak, že mají látku, které se říká kreatinfosfát. Kreatinfosfát je přímým zdrojem energie, respektive přímo renovuje energii ATP. Dělá to tak, že svůj fosfát předává ADP za vzniku ATP a kreatinu. Množství kreatinfosfátu vystačí ve svalech běžných lidí na pokrytí energetických nároků po dobu maximálně 7 sekund velice fyzicky náročné aktivity, proto existují další metabolické cesty produkce energie.

Pro krátkodobé výkonnostní aktivity kosterní svaly provádějí tzv. anaerobní glykolýzu. To je metabolická cesta spalování glukózy bez přístupu kyslíku, při které vzniká laktát neboli kyselina mléčná. I tato metabolická cesta je omezená. Po určité době například rychlého běhu se začne laktát ve svalech hromadit, což vede ke vzniku bolesti, která nás nutí zastavit. Tato metabolická cesta je také poměrně nevýhodná, protože energie obsažená v glukóze není využita na maximum. Proto pro dlouhodobou svalovou práci existuje metabolismus aerobní, tedy za přístupu vzduchu, při kterém se uplatňuje spalování velkého množství mastných kyselin uvolněných z tukové tkáně spolu s menším podílem glukózy.

Tukové zásoby v těle jsou i u hubených jedinců obrovské. Tuk je totiž velice energeticky výhodná látka. Při spálení jednoho gramu glukózy získá lidské tělo energii 17 kilojoulů, což je přibližně energie potřebná k zvednutí 1700 kg závaží do výšky jednoho metru. Když však spálíme jeden gram tuku, vytvoříme energii 38 kilojoulů, což je více než dvakrát tolik v porovnání se spalováním cukru. Pokud nebudeme jíst, tak za 8 - 12 hodin spotřebujeme veškeré tělesné zásoby glykogenu, což je zdroj glukózy, a zbude nám jen tuk jako zdroj energie. U maratonských běžců, pokud nejí, dochází ke spotřebování veškerého glykogenu přibližně okolo 32. kilometru běhu. To se u nich projeví poměrně náhle vzniklou výraznou únavou.

Nyní si vezměme srdeční sval, který, pokud zrovna neběžíme, pracuje z jedné třetiny na mastné kyseliny, z jedné třetiny na laktát a z jedné třetiny na glukózu. V případě fyzické zátěže se metabolismus upraví tak, že srdce pracuje ze dvou třetin na laktát produkovaný kosterními svaly a jen z jedné sedminy na glukózu a z jedné pětiny na mastné kyseliny.

Inu a co mozek? Celé vysvětlování energetického metabolismu u jiných tkání jsme zde uvedli proto, že mozek je na tom částečně podobně a částečně úplně jinak. Mozek totiž pracuje takřka jen na glukózu. Glukózu spaluje tzv. aerobně, tedy za přístupu kyslíku, a laktát v mozkové tkáni vzniká jen ve velmi malém množství. Pokud začne stoupat, je to příznak mozkové infekce. Zajímavé ovšem je, že neurony samy glukózu nespalují. Dělají to za ně astrocyty, typ gliových buněk. Astrocyty neuronům servírují až jednodušší produkty vzniklé z glukózy, které neurony snadno spálí. Jistě se ale ptáte, co se stane po 8 - 12 hodinách, po které budeme hladovět a dojdou nám zásoby glukózy? Jak jistě víte, tak neumřeme. Metabolismus celého těla se musí na takovouto zátěž adaptovat. Proto začne zvláštním způsobem upravovat produkty vzniklé štěpením mastných kyselin a začnou vznikat tzv. ketolátky. Tyto sloučeniny je již mozek schopen používat jako zdroj energie a při dlouhodobém hladovění je z nich schopen pokrýt až 70% svých energetických potřeb. Zbylých 30% procent pokrývá stále glukóza, kterou je tělo schopno poměrně nevýhodně vyrobit ze svých zásob bílkovin ze svalů.


Loga garantů
CEREBRUM - Sdružení osob po poranění mozku a jejich rodin, z.s.
Křižíkova 56/75A 186 00 Praha 8
Telefon: (+420) 226 807 048
E-mail:

vytvořeno www.netplanet.cz

CEREBRUM 2013

;