Как низкоуглеводные и кетогенные диеты помогают укрепить здоровье мозга

Низкоуглеводные и кетогенные диеты приносят пользу организму.

Например, известно, что они приводят к потере веса и помогают справиться с диабетом. Однако они также обладают целебными свойствами при некоторых заболеваниях мозга.

В данной статье рассматривается влияние подобных диет на мозг.

Что такое низкоуглеводные и кетогенные диеты?

Хотя эти два вида во многом совпадают, между ними также есть несколько важных различий.

Низкоуглеводные диеты:

• Потребление углеводов обычно ограничено примерно до 50-150 г в день (1)
• Количество белка традиционно не ограничено.
• Кетоны в крови могут повышаться или не повышаться до высоких уровней. Кетоны – это молекулы, которые частично заменяют углеводы в качестве источника энергии для мозга.

Кетогенная диета:

• Потребление углеводов ограничено 20-50 г в день.
• Количество белка часто ограничено.
• Основной целью является повышение уровня кетонов в крови.

При стандартной низкоуглеводной диете мозг по-прежнему в значительной степени зависит от уровня сахара в крови, поскольку использует его в качестве топлива. Однако мозг может сжигать больше кетонов, чем при обычной диете.

При кетогенной диете основным источником топлива для мозга являются кетоны. Печень вырабатывает эти вещества, когда потребление углеводов очень низкое.

Краткий вывод

Низкоуглеводные и кетогенные диеты во многом схожи. Однако при следовании кетодиете человек употребляет ещё меньше углеводов, что приводит к значительному повышению уровня кетонов (очень важных молекул) в крови.

Миф о «130 г углеводов»

Возможно, Вы слышали, что для правильного функционирования мозгу требуется 130 г углеводов в день. Это один из самых распространённых мифов о полезном для здоровья количестве  углеводов.

На самом деле, в отчёте Совета по продовольствию и питанию Национальной академии медицины за 2005 год говорится:

«Нижний предел углеводов, совместимый с жизнью, равен нулю при условии потребления достаточного количества белков и жиров».

Хотя врачи не рекомендуют рацион с нулевым содержанием углеводов, поскольку он исключает многие полезные продукты, Вы определённо можете съедать менее 130 г в день и поддерживать хорошую работу мозга.

Краткий вывод

Мнение, что человеку нужно съедать 130 г углеводов в день, чтобы обеспечить мозг энергией, является распространённым мифом.

Как низкоуглеводные и кетогенные диеты обеспечивают мозг энергией

Когда человек соблюдает диету с низким содержанием углеводов, мозг снабжается энергией с помощью процессов, называемых кетогенезом и глюконеогенезом.

Кетогенез

Сахар обычно является основным топливом для мозга. Этот орган, в отличие от мышц, не может использовать жир для получения энергии.

Однако мозг может использовать кетоны. Когда уровень сахара и инсулина низкий, печень вырабатывает кетоны из жирных кислот.

На самом деле, они в небольших количествах синтезируются в организме всякий раз, когда Вы проводите много часов без еды, например, после полноценного ночного сна.

При этом печень ещё больше увеличивает выработку кетонов во время голодания или когда потребление углеводов падает ниже 50 г в день (2).

Когда углеводы исключаются или их количество сводится к минимуму, кетоны могут обеспечивать до 75% энергетических потребностей мозга.

Глюконеогенез

Хотя большая часть мозга может использовать кетоны, есть участки, которым для функционирования требуется именно глюкоза. При очень низкоуглеводной диете часть этой глюкозы может быть получена за счёт небольшого количества потребляемых углеводов.

Остальная часть образуется в результате процесса в организме, называемого глюконеогенезом, что означает «создание новой глюкозы». В ходе этого метаболического пути печень вырабатывает глюкозу для использования мозгом. Её синтез происходит с использованием аминокислот, важнейшего белкового строительного материала клетки (3).

Кроме того, печень может создать глюкозу из глицерина. Глицерин является основой, связывающей жирные кислоты вместе в триглицериды, форму хранения жира в организме.

Благодаря глюконеогенезу участки мозга, нуждающиеся в глюкозе, получают постоянный приток, даже когда Вы потребляете очень мало углеводов.

Краткий вывод

При очень низкоуглеводной диете кетоны могут питать до 75% мозга. Глюкоза, вырабатываемая в печени, обеспечивает энергией его остальную часть.

Низкоуглеводная/кетогенная диета и эпилепсия

Эпилепсия – это хроническое неврологическое заболевание, характеризующееся припадками, связанными с периодами перевозбуждения клеток головного мозга.

Это состояние может вызвать неконтролируемые судорожные движения и потерю сознания.

Эпилепсию очень трудно эффективно лечить. Существует несколько типов припадков, и у некоторых людей, страдающих данным заболеванием, каждый день бывает несколько эпизодов.

Несмотря на то, что существует много действенных противосудорожных препаратов, они не способны эффективно справиться с судорогами примерно у 30% людей. В случае, когда болезнь не реагирует на медикаментозное лечение, это называется рефрактерной эпилепсией.

Доктор Рассел Уайлдер разработал кетогенную диету в 1920-х годах для лечения лекарственно-устойчивой эпилепсии у детей. В его диете, по меньшей мере, 90% калорий получают из жира. Было доказано, что такое голодание благотворно воздействует на возникновение приступов.

Точные механизмы, лежащие в основе противоэпилептических эффектов кетогенной диеты, остаются неизвестными.

Варианты низкоуглеводной и кетогенной диеты для лечения эпилепсии

Существует 4 типа диет с ограниченным содержанием углеводов, которые облегчают течение эпилепсии. Вот их типичное распределение по макроэлементам:

1. Классическая кетогенная диета (КД): 3% калорий приходится на углеводы, 7% – на белки и 90% – на жиры (4).
2. Модифицированная диета Аткинса (МДА): 10% калорий за счёт углеводов без ограничения количества белка в большинстве случаев. Диета начинается с того, что детям разрешается употреблять 10 г углеводов в день, а взрослым – 15 г, с возможным небольшим увеличением при хорошей переносимости.(5)
3. Кетогенная диета со среднецепочечными триглицеридами (MCT-диета): 15-18% углеводов, 10% белка, 70-75% среднецепочечных триглицеридов и других жиров.(5)
4. Диета с низким гликемическим индексом (LGIT): 10-20% калорий поступает из углеводов, около 20-30% – из белков, а остальное – из жиров. Ограничивает выбор углеводов теми, у которых гликемический индекс (ГИ) ниже 50.

Классическая кетогенная диета при эпилепсии

Классическая кетогенная диета (КД) использовалась в нескольких центрах лечения эпилепсии. Многие исследования показали улучшение более чем у половины участников (4, 5).

В эксперименте 2008 года у детей, соблюдавших эту диету в течение 3 месяцев, исходные приступы уменьшились в среднем на 75%.

Согласно исследованию 2009 года, примерно у трети детей количество эпизодов уменьшилось на 90% или более.

В 2020 году учёные работали с рефрактерной эпилепсией, у детей, которые придерживались классической кетогенной диеты в течение 6 месяцев. Частота приступов у них снизилась на 66% (4).

Хотя КД может быть очень эффективной против судорог, она требует тщательного наблюдения невролога и диетолога. 

Выбор продуктов питания также весьма ограничен. Таким образом, соблюдение диеты может быть затруднено, особенно для детей старшего возраста и взрослых.

Модифицированная диета Аткинса при эпилепсии

Во многих случаях МДА оказалась столь же эффективной или почти столь же эффективной для лечения эпилепсии у детей, как и классическая кетогенная диета, с меньшим количеством побочных эффектов.

В рандомизированном исследовании, проведённом среди 102 детей, у 30% из тех, кто придерживался модифицированной диеты Аткинса, наблюдалось снижение судорог на 90% или более.

Хотя большинство исследований было проведено на детях, некоторые взрослые с эпилепсией, соблюдавшие МДА, также добились хороших результатов.

Учёные также провели анализ 10 научных трудов, сравнивающих классическую кетогенную диету с модифицированной диетой Аткинса. В результате выяснилось, что люди с гораздо большей вероятностью придерживались МДА.

Кетогенная диета со среднецепочечными триглицеридами при эпилепсии

MCT-диета используется с 1970-х годов. Среднецепочечные триглицериды (МСТ) – это насыщенные жиры, содержащиеся в кокосовом и пальмовом масле.

В отличие от длинноцепочечных триглицеридных жиров, MCT могут быть использованы для быстрой выработки энергии или кетонов печенью.

Способность среднецепочечных жиров повышать уровень кетонов при меньшем ограничении потребления углеводов сделала MCT-диету популярной альтернативой другим низкоуглеводным диетам.

Одно исследование с участием детей показало, что кетогенная диета со среднецепочечными триглицеридами была столь же эффективна в лечении эпилепсии, как и классическая кетогенная диета.

Диета с низким гликемическим индексом в лечении эпилепсии

LGIT – это ещё один диетический подход, который может справиться с эпилепсией, несмотря на его очень скромное влияние на уровень кетонов. Впервые он был представлен в 2002 году.

В 2020 году были изучены дети с рефрактерной эпилепсией. Оказалось, что у тех, кто придерживался диеты LGIT в течение 6 месяцев, число приступов сократилось, а также наблюдалось значительно меньше побочных эффектов, чем у тех, кто соблюдал классическую кетогенную диету или модифицированную диету Аткинса.

Краткий вывод

Различные типы низкоуглеводных и кетогенных диет эффективны для уменьшения количества приступов у детей и взрослых с лекарственно-устойчивой эпилепсией.

Низкоуглеводные/кетогенные диеты и болезнь Альцгеймера

Несмотря на то, что было проведено мало официальных исследований, похоже, что низкоуглеводные и кетогенные диеты могут быть полезны для людей с болезнью Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространённой формой деменции. Это прогрессирующее заболевание, при котором в мозге образуются бляшки и клубки, вызывающие потерю памяти.

Многие учёные считают, что болезнь следует рассматривать как диабет «3 типа», потому что клетки мозга становятся устойчивыми к инсулину и не могут должным образом использовать глюкозу, что приводит к воспалению. 

Фактически, метаболический синдром, предшественник диабета 2 типа, также увеличивает риск развития болезни Альцгеймера (6, 7).

Эксперты сообщают, что болезнь Альцгеймера имеет некоторые общие черты с эпилепсией, включая возбудимость мозга, что приводит к судорогам (8).

Исследование 2009 года с участием 152 человек с болезнью Альцгеймера показало, что те, кто соблюдал MCT-диету в течение 90 дней, имели гораздо более высокий уровень кетонов и значительное улучшение функции мозга по сравнению с контрольной группой.

В 2018 году учёные провели небольшой эксперимент среди людей с болезнью Альцгеймера, длившийся 1 месяц. Оказалось, что у тех, кто принимал 30 г среднецепочечных триглицеридов в день, потребление кетонов в мозге значительно увеличилось. Их мозг использовал в два раза больше кетонов, чем до начала приёма.

Исследования на животных также показывают, что кетогенная диета может быть эффективным способом подпитки мозга, поражённого болезнью Альцгеймера.

Как и в случае с эпилепсией, научные работники не уверены в точном механизме, лежащем в основе этих потенциальных преимуществ против болезни Альцгеймера.

Одна из теорий заключается в том, что кетоны защищают клетки мозга, уменьшая количество активных форм кислорода – побочных продуктов метаболизма, способных вызвать воспаление.

Другая теория заключается в том, что рацион с высоким содержанием жиров, включая насыщенные жиры, может сократить количество вредных белков, которые накапливаются в мозге людей с болезнью Альцгеймера.

С другой стороны, недавний обзор исследований выявил, что высокое потребление насыщенных жиров было тесно связано с повышенным риском развития болезни Альцгеймера.

Краткий вывод

Исследования всё ещё находятся на ранних стадиях, но кетогенные диеты и добавки MCT могут помочь улучшить память и функции мозга у людей с болезнью Альцгеймера.

Другие полезные свойства для мозга

Низкоуглеводные и кетогенные диеты могут иметь ряд других полезных свойств для мозга, хотя они и не были изучены так тщательно:

• Память. Пожилые люди, подверженные риску развития болезни Альцгеймера, продемонстрировали улучшение памяти после соблюдения очень низкоуглеводной диеты в течение 6-12 недель. Эти исследования были небольшими, но результаты многообещающие.
• Функция мозга. Кормление пожилых и страдающих ожирением крыс кетогенным рационом приводит к улучшению функции мозга.
• Врождённый гиперинсулинизм. Врождённый гиперинсулинизм возникает в результате низкого уровня сахара в крови и может привести к повреждению головного мозга. Это состояние было успешно вылечено с помощью кетогенной диеты.
• Мигрень. Исследователи сообщают, что низкоуглеводные или кетогенные диеты могут принести облегчение людям с мигренью.
• Болезнь Паркинсона. В одном небольшом рандомизированном контрольном исследовании сравнивалась кетогенная диета с диетой с низким содержанием жиров и высоким содержанием углеводов. Люди, которые придерживались кетогенной диеты, отметили гораздо большее уменьшение боли и других немоторных симптомов болезни Паркинсона (9).

Краткий вывод

Низкоуглеводные и кетогенные диеты имеют много других преимуществ для здоровья мозга. Они способны оказать положительное влияние на память у пожилых людей, облегчить симптомы мигрени и уменьшить симптомы болезни Паркинсона, и это лишь некоторые из полезных свойств.

Потенциальные проблемы, возникающие при низкоуглеводных и кетогенных диетах

Существуют определённые состояния, при которых указанные диеты не рекомендуются. Они включают панкреатит, печёночную недостаточность и некоторые редкие заболевания крови.

Если у Вас есть какие-либо проблемы со здоровьем, проконсультируйтесь со своим врачом, прежде чем переходить на диету.

Побочные эффекты низкоуглеводных или кетогенных диет

Люди реагируют на диеты по-разному. Перечислим несколько потенциальных побочных эффектов:

• Повышенный уровень холестерина. У детей может наблюдаться повышенный уровень холестерина и триглицеридов. Однако это может быть временным явлением и, по-видимому, не влияет на здоровье сердца (10).
• Камни в почках. Камни в почках встречаются редко, но были выявлены у некоторых детей, соблюдающих кетогенную диетотерапию при эпилепсии. С камнями в почках обычно справляются с помощью цитрата калия (11).
• Запор. Запор очень распространён при кетогенных диетах. Один лечебный центр сообщил, что у 65% детей развился запор. Обычно он легко поддаётся лечению с помощью средств для смягчения стула или изменения рациона питания (12). 

Дети с эпилепсией в конечном итоге прекращают придерживаться низкоуглеводной диеты, как только приступы проходят. 

В одном исследовании участвовали дети, которые в среднем в течение 1,4 лет соблюдали кетогенную диету. В результате у большинства из них не было выявлено никаких негативных долгосрочных последствий.

Краткий вывод

Кетогенная диета с очень низким содержанием углеводов безопасна для большинства людей, но не для всех. У некоторых могут развиться побочные эффекты, которые обычно носят временный характер.

Советы по адаптации к диете

При переходе на низкоуглеводную или кетогенную диету Вы можете столкнуться с некоторыми побочными эффектами. 

У Вас могут развиться головные боли, Вы можете чувствовать усталость или головокружение в течение нескольких дней. Это явление известно как «кето-грипп» или «низкоуглеводный грипп». 

У нас есть несколько советов по прохождению адаптационного периода:

• Позаботьтесь о том, чтобы получать достаточное количество жидкости. Пейте не менее 2 литров воды в день, чтобы восполнить потерю жидкости, которая часто происходит на начальных стадиях кетоза.
• Ешьте больше соли. Добавляйте 1-2 г соли каждый день, чтобы восполнить количество, потерянное с мочой при снижении потребления углеводов. Употребление бульона поможет удовлетворить повышенные потребности в натрии и жидкости.
• Употребляйте калий и магний. Ешьте продукты с высоким содержанием калия и магния, чтобы предотвратить мышечные спазмы. Хорошими источниками являются авокадо, греческий йогурт, помидоры и рыба.
• Умерьте свою физическую активность. Не занимайтесь интенсивными физическими упражнениями хотя бы в течение 1 недели. Может потребоваться несколько недель, чтобы полностью адаптироваться к кетодиете. Не заставляйте себя тренироваться, пока не почувствуете, что готовы.

Заключение

Согласно имеющимся данным, кетогенные диеты могут иметь огромную пользу для мозга.

Наиболее убедительные доказательства связаны с лечением лекарственно-устойчивой эпилепсии у детей.

Также имеются предварительные доказательства того, что кетогенные диеты могут уменьшить симптомы болезни Альцгеймера и Паркинсона. Продолжаются исследования их воздействия на людей с указанными и другими расстройствами головного мозга.

Низкоуглеводные диеты подходят не всем, поэтому проконсультируйтесь со своим врачом, прежде чем начинать их соблюдать.