Glukoza a pamięć: krótka pomoc czy długoterminowe ryzyko? Ekspertka wyjaśnia

Glukoza może chwilowo poprawić naszą pamięć i koncentrację, ale jej nadmiar oraz wahania poziomu mogą prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych. Zrozumienie mechanizmów neurologicznych związanych z cukrem pomoże lepiej zarządzać jego wpływem na nasz mózg. Ekspertka, Joanna Zielewska, wyjaśnia.

Polityka Zdrowotna: Czy glukoza w rzeczywistości może poprawiać naszą pamięć i koncentrację w krótkim okresie? Jakie są naukowe podstawy tego zjawiska?

JZ: Jak wiemy, węglowodany - te proste i te złożone – których dostarczamy sobie z jedzeniem, rozkładają się m.in. do glukozy, a następnie są wchłaniane w jelicie cienkim i rozprowadzane z krwią do każdej komórki. Ów stały dopływ paliwa jest źródłem energii dla procesów, które w tych komórkach zachodzą. Dla komórek nerwowych czyli również w mózgu), a także czerwonych krwinek (transportujących tlen) glukoza to jedyne źródło energii. Stąd w przypadku spadku poziomu glukozy powstaje znane chyba każdemu nagłe uczucie osłabienia i znużenia – mózg alarmuje, że jej ilość jest za mała, by pracował.

Gdyby porównać poszczególne narządy do aut, to mózg będzie bolidem, który spala ogromne ilości paliwa, podczas gdy pozostałe organy to raczej miejskie samochody. Choć stanowi zaledwie 2 proc. ciała, zużywa około 20 proc. całkowitej dostarczanej energii.

PZ: Dlaczego powinniśmy utrzymywać stały poziom cukru we krwi?

JZ: Utrzymanie optymalnego stężenia glukozy we krwi jest szczególnie ważne dla naszych funkcji poznawczych, takich jak uwaga, kojarzenie, spostrzeganie, pamięć, myślenie i język - są one najbardziej energochłonne, a ich zaburzenia mogą być pierwszym objawem hipoglikemii. W dodatku, jeśli intensywnie pracujemy (ważny egzamin, kilkugodzinna nauka, rozmowa rekrutacyjna czy długa podróż - mogą szybko wyczerpać glukozowe rezerwy. 

Ponieważ jednak cukry proste (czyli glukoza) ekspresowo zasilają komórki, zastrzyk energii będzie od razu zauważalny. Niestety, trochę na nasze nieszczęście, glukoza zasila także nasz ośrodek nagrody, który z powodu wielu czynników, nieustannie jest „na rezerwie”. Przewlekły stres, z którym sobie nie umiemy radzić, przeciążenie nadmiarem obowiązków, niedosypianie czy nawet brak witamin - to wszystko powoduje, że ośrodek nagrody domaga się pozytywnych bodźców.
Nie mamy czasu na szukanie przyjemności, więc sięgamy po słodkie - na ośrodek nagrody działa to tak samo jak spacer po lesie dobry film czy serdeczna rozmowa z kimś miłym.

Uzależniamy się od słodkiego nagradzania, a to z kolei naraża nas na nadmiar cukrów prostych ze wszelkimi tego negatywnymi konsekwencjami. Zatem okazjonalne sięganie po cukry proste może poprawić zdolności poznawcze, ale na krótko.

PZ: Jakie mechanizmy neurologiczne sprawiają, że nasz mózg traktuje glukozę niemal jak „paliwo” i jakie są konsekwencje jej niedoboru w kontekście funkcjonowania mózgu, zwłaszcza w okresach stresu czy zmęczenia?

JZ: Glukoza jest transportowana do mózgu przez specjalne białka zwane transporterami glukozy (GLUT1 i GLUT3). Te transportery przenoszą glukozę przez barierę krew-mózg, umożliwiając jej dotarcie do komórek mózgowych. Ten proces musi nastąpić ekspresowo, ponieważ stawką jest nasze centrum dowodzenia organizmem. W mózgu glukoza jest przekształcana w energię niezbędną do prawidłowego funkcjonowania neuronów i innych struktur. Ponadto glukoza dostarcza prekursorów, czyli „surowców” do biosyntezy neuroprzekaźników, takich jak acetylocholina (kluczowa dla pamięci i uczenia się). Ale, także innych, m.in.: dopaminy, zaangażowanej w zaspokajanie potrzeby nagrody, budowania motywacji i regulacji nastroju, czy serotoniny, wpływające na nastrój, sen, apetyt i wspomniane już funkcje poznawcze.

PZ: Czy długotrwałe wahania poziomu glukozy, np. w wyniku cukrzycy, mogą prowadzić do uszkodzeń w strukturach mózgowych odpowiedzialnych za pamięć i emocje?

JZ: Coraz częściej, głównie w kontekście leczenia choroby otyłościowej, mówi się, że powtarzające się z dużą częstotliwością i znaczące skoki poziomu glukozy we kwi (większe niż 30 mg/dl), są bardziej szkodliwe niż podwyższona glikemia. Nie tylko bowiem prowadzą do przeciążenia trzustki i w konsekwencji niszczenia komórek produkujących insulinę. Chodzi właśnie o wpływ tych skoków na nasze głowy.

Niezależnie od tego czy na czczo wypadamy ok, im więcej skoków i im są one potężniejsze, tym więcej szkód – zanim jeszcze pojawi się stan przedcukrzycowy. Pamiętajmy, że skoro glukoza z taką łatwością i w ekspresowym tempie pokonuje drogę jama ustna - mózg, to duże dawki tego paliwa uderzają w jego komórki z siłą tornada. Osoby, którym cukier nieustannie „skacze”, skarżą się na przemijające ataki lęku, paniki, podenerwowania.

PZ: Jak z biologicznego punktu widzenia wygląda proces niszczenia komórek mózgowych przez nadmiar cukru?

JZ: Każda porcja cukru trafia do komórki - także mózgowej, a nie jest ona rozciągliwym workiem. Składa się z kilku wyspecjalizowanych elementów, z których – z naszego punktu widzenia – najważniejsze są mitochondria. To nowoczesne elektrownie, które przekształcają tlen i glukozę w energię. Skok cukru oznacza dostawę paliwa ponad to, co mitochondrium jest w stanie przetworzyć, więc ulega przeciążeniu. Po kolejnych skokach, gdy nadmiar glukozy próbuje wcisnąć się do komórki, wokół mitochondriów powstają wolne rodniki – cząsteczki, od których się starzejemy i chorujemy.

Mitochondrium się „psuje” i przestaje prawidłowo wytwarzać energię. Paliwa dostarczamy dużo, ale nie zasila ono ciała. Czujemy wyczerpanie. Siła wolnych rodników jest potężna.

Dopóki jest ich niewiele, organizm sobie radzi. Nadmiar wywołuje stres oksydacyjny, nad którym tak łatwo zapanować się nie da. Nieusunięte w porę wolne rodniki potrafią uszkadzać cząsteczki białek, lipidów, a nawet rozrywać łańcuchy genów - i tak  powstają m.in. choroby neurodegradacyjne