Pomáha vám duševná aktivita spaľovať kalórie? Čo využíva mozog na energiu?

Ktorý z našich orgánov spotrebuje najviac energie? Nie je to srdce, ktoré neprestáva biť vo dne ani v noci. To je mozog – odoberá asi 20 % energie spotrebovanej ľudským telom, hoci sú to len 2 % z celkovej telesnej hmotnosti.

Fyziológovia sa dnes domnievajú, že 60 – 80 % z toho, čo sa spotrebuje, sa vynakladá na výmenu informácií medzi neurónmi, ako aj medzi neurónmi a astrocytmi – hviezdicovými bunkami, ktoré boli donedávna považované za pomocné prvky, ktoré poskytujú neurónom potravu a podporu. Je ich desaťkrát viac ako neurónov a zhruba pred dvoma rokmi sa neurofyziológom podarilo dokázať, že sa podieľajú na spracovaní a prenose informácií.

Ale vysoko pokročilé zariadenia, ktoré sa objavili relatívne nedávno - pozitrónové emisné tomografy a tomografy založené na účinku nukleárnej magnetickej rezonancie, umožnili priamo vidieť fungovanie mozgu na obrazovke monitora. Tomograf v skutočnosti ukazuje, ako sa prietok krvi distribuuje a zvyšuje v rôznych častiach mozgu, keď pracuje na rôznych úlohách. Zvýšená práca určitej oblasti vyžaduje zvýšený prísun kyslíka, a preto sa zvyšuje objem lokálneho prietoku krvi. Zvyčajne je zvýšenie 5-10% normy. Stáva sa, že zvýšenie spotreby energie mozgu spojené s takýmto zvýšením prietoku krvi je obmedzené len na jedno percento v porovnaní so spotrebou v pokoji. Takže na otázku, ktorá sa niekedy vynára: „Potrebuje študent, ktorý rieši zložité matematické problémy, lepšiu výživu? by mal odpovedať: "No, až na to, že postihnutému možno dať ďalšiu čokoládovú tyčinku."

Ukazuje sa, že väčšinu energie spotrebovanej mozgom minie nikto nevie na čo. Možno neustále spracováva nejaké informácie prichádzajúce zvonka, ktoré si človek neuvedomuje? Alebo ide energia do nejakých vnútorných procesov, ktoré nezávisia od okolitého sveta? Zdá sa, že druhá možnosť je bližšie k pravde. Takže v roku 1994 americkí fyziológovia ukázali, že iba 10% spojení medzi neurónmi vo vizuálnej kôre opíc (kde sa teoreticky spracúvajú informácie z očí) sa podieľa na vnímaní vizuálnych podnetov. Čo robí zvyšných 90%, nie je známe. Navyše u makakov zostáva činnosť mozgovej kôry aj v celkovej anestézii. A nedávno belgickí vedci pomocou pozitrónového emisného tomografu zistili, že aktivita zrakovej kôry u nevidomých od narodenia nie je nižšia ako u vidiacich.

Podľa jednej hypotézy je mozog neustále v dynamickej rovnováhe, balansuje medzi excitáciou a inhibíciou. Na to sa minie leví podiel spotrebovanej energie – na udržanie systému v prevádzkovom stave, v neustálej pohotovosti. Podľa inej hypotézy je mozog neustále zaneprázdnený predpovedaním blízkej budúcnosti s prihliadnutím na minulé skúsenosti, pre ktoré spracováva veľké množstvo informácií. Pre výskumníkov je obzvlášť zaujímavá skutočnosť, že táto záhadná mozgová aktivita je nerovnomerná, odlivy a prúdy, hoci navonok sa na správaní odpočívajúceho človeka alebo zvieraťa nič nemení.

Stále teda nevieme, čo mozog robí, keď sa zdá, že nerobí nič.

Tento príspevok je o tom, koľko kalórií potrebuje mozog a koľko svalov, ako sa počíta bazálny metabolizmus a ako určiť energetický výdaj na konkrétnu aktivitu. Poďme sa pozrieť na niektoré výskumy a zistenia.

Začnem bez dlhých predslovov a vody a prejdem rovno k výskumu, tabletom a faktom 🙂

"Iné" zahŕňa kosti, kožu, črevá, žľazy. Pľúca sa z metodických dôvodov nemerali, ale odhadli sa na 200 kcal/kg (približne ako pečeň).

Zábavný fakt - tukové bunky tiež spaľujú kalórie.Áno, táto hodnota nie je taká vysoká (asi 4,5 kcal / kg), ale nie je pravda, že tukové bunky sú úplne inertné. Adipocyty produkujú veľa hormónov (napríklad leptín, ktorý som spomínal vo videu), a to si vyžaduje energiu.

Adipocyt, sekrečná funkcia:

V pokoji" 70-80% nákladov na energiu predstavuje orgány, ktoré zaberajú najviac 7 % celkovej telesnej hmotnosti (pečeň, srdce, obličky, mozog). Svaly zároveň dokážu zaberať asi 40 % celkovej telesnej hmotnosti, no zároveň v stave „odpočinku“ vydajú 22 % energie, čo je akosi málo.

Tu je dobrá ilustrácia pomeru hmotnosti orgánov a tkanív k spotrebe energie tela v stave „odpočinku“:

Tu je ďalšia zaujímavá štúdia, ktorá ukazuje, ako sa hmotnosť jednotlivých zložiek tela (tuk, svaly, iné orgány) mení so všeobecnou zmenou telesnej hmotnosti.

Link na štúdium : Peters A, Bosy-Westphal A, Kubera B, Langemann D, Goele K, Neskôr W, Heller M, Hubold C, Müller MJ. Prečo mozog nechudne, keď obézni ľudia držia diétu?fakty o obezite. 2011;4(2):151-7. doi: 10.1159/000327676. Epub 2011, 7. apríla.

Hneď ti to poviem strava neovplyvňuje veľkosť mozgu😉 Hmota mozgu u dospelého človeka zostáva pri chudnutí alebo priberaní takmer nezmenená. Ale hmotnosť svalov, tuku, obličiek, pečene závisí od zmien telesnej hmotnosti.

Pozrite sa, ako málo vážia kosti! Takže výhovorka je "Áno, mám len ťažkú kosť!" neprejde 🙂

Ukazuje sa, že bazálnej rýchlosti metabolizmu alebo metabolizmus v "kľude" sa dá zhruba odhadnúť na úrovni 22-24 kcal na kg telesnej hmotnosti. To všetko je veľmi individuálne a závisí od veľkosti určitých orgánov, tkanív, aktívnej bunkovej hmoty. Ale v priemere je to 22-24 kcal (u mužov o niečo viac, pretože priemerné percento tukového tkaniva je o niečo menej a je tu viac svalov), takže pre ženu s hmotnosťou 55 kg je bazálny metabolizmus približne 1265 kcal. Ale to je ZÁKLADNÝ metabolizmus, to znamená, že fyzická aktivita je minimálna.

Pomery fyzickej aktivity (PAR) alebo koeficient fyzickej aktivity.

Pravdepodobne ste počuli, že hodina intenzívneho behu je 300-400 kcal, ale ako sme zistili, úroveň bazálneho metabolizmu závisí od veľkosti určitých orgánov, tkanív, aktívnej bunkovej hmoty a spotreby kalórií pri rovnakom type fyzickej aktivity. činnosť sa líši od človeka k človeku.

Nižšie uvedený graf zobrazuje pomer fyzickej aktivity (PAR). O čo ide, napríklad naša hmotnosť je 55 kg a bazálny metabolizmus (BMR) je 1 265 kcal alebo 0,87 kcal za minútu, čo znamená, že na výpočet celkovej miery spotreby energie je potrebné vynásobiť BMR PAR a do času tej či onej činnosti. Napríklad spíme 8 hodín denne (480 minút * 0,87 BMR * 0,93 PAR = 388 kcal na spánok), 2 hodiny kráčame (120 minút * 0,87 BMR * 3,9 PAR = 407 kcal) atď.

Link na štúdium : Stefano Lazzer, Grace O'Malley, Michel Vermorel Metabolické a mechanické náklady na sedavé a fyzické aktivity u obéznych detí a dospievajúcich

Je nepravdepodobné, že by to niekto vypočítal osobne, na účely stanovenia nákladov na energiu z fyzickej aktivity používam športové hodinky, ale nie je ťažké vypočítať základný metabolizmus.

Na záver informácia pre tých, ktorí v kancelárii radi pijú čaj s čokoládovou tyčinkou a hrsťou sušienok, podľa nich je duševná činnosť veľmi náročná na energiu.

Priemerná ukazovateľ spotreby energie mozgu je 0,23-0,25 kcal za minútu. Zatiaľ čo zvýšenie spotreby energie mozgu na „proces myslenia“ pridáva o 1% k celkovej spotrebe energie a maximálna úroveň spotreby energie nie je väčšia ako 10 % celkovej spotreby energie mozgu.

„Zmeny v prietoku krvi mozgom a vychytávaní glukózy súvisiace s udalosťami nie sú viac ako 10 % fyziologickej základnej línie v typických kognitívnych paradigmách. Sprievodné zmeny vo využití energie sú rádovo 1 %“

Odkaz na štúdium: Raichle, M. E., a Mintun, M. A. (2006). mozog práca a mozog zobrazovanie. Výročný Preskúmanie z neuroveda, 29, 449-476

Ukazuje sa, že na vyriešenie superkomplexných úloh potrebuje mozog celý pracovný deň (8 hodín * 0,25 kcal * 60 minút * 1,10) 132 kcal, a to je až 1,5 banánu! 😉

Tu je taký článok. Prajem všetkým dobrú náladu, zdravie, skvelú postavu a super výkonný mozog!)

Tento príspevok je pre tých, ktorí pri pomyslení na posilňovňu či behanie prepadajú melanchólii a skľúčenosti, najradšej sedia pri počítači a zároveň chcú schudnúť pár kilogramov. Samozrejme, nič neprichádza len tak a na to, aby ste schudli bez toho, aby ste vstali z obľúbenej počítačovej stoličky, musíte niečo urobiť, konkrétne premýšľať.

Vedci z kanadskej univerzity robili pokusy na študentoch, merali počet kalórií, ktoré mozog spotrebuje. Tri skupiny žiakov dostali rôzne úlohy, ktoré museli robiť 1,5 hodiny. Jedna skupina nerobila nič, druhá – memorovala texty z papiera, tretia – pracovala pri počítači. Výsledkom bolo, že skupina memorujúca texty z kníh spálila o 200 kcal viac ako nečinní študenti a tí, ktorí pracovali pri počítači, spálili až o 250 kcal viac.

Vedci zistili, že mozog spotrebuje najviac kalórií počas koncentrácie. Pri maximálnej 20-minútovej koncentrácii dokáže mozog „zjesť“ také množstvo energie, ktoré by nevydal za celý deň strávený bez duševnej aktivity. Preto môže byť dosť ťažké sústrediť sa na čokoľvek dlhšie ako 20-25 minút – telo je jednoducho nútené šetriť energetické zásoby.

Koľko kalórií dokážete spáliť aktívnym myslením?

Pri absencii psychickej záťaže mozog spáli až 400 – 500 kcal denne a pri intenzívnej činnosti sa jeho náklady zdvojnásobia. Všeobecne sa uznáva, že keď človek zaťaží mozog, minie 1,5 kcal za minútu, teda 90 kcal za hodinu, a ak je aktivita nezvyčajná, náklady sa mu ešte zvýšia.

Ďalšia vlastnosť - emocionálne zážitky zvyšujú spotrebu energie o 10-20% a intelektuálna aktivita sprevádzaná emóciami o 30-40%. Vedci z Výskumného ústavu fyziológie. PC. Anokhin uskutočnil ďalší experiment, počas ktorého sa merala spotreba energie študentov počas skúšok. Ukázalo sa, že tri dni pred skúškami študent spotreboval 750 kcal na intelektuálnu aktivitu a počas skúšky - 1 000 - 1 100 kcal.

Takže vzhľadom na všetky vyššie uvedené skutočnosti možno milovníkom sedavého životného štýlu odporučiť nasledovné:

Premýšľajte viac

Prezeranie publikácií na sociálnych sieťach, vtipná korešpondencia s priateľmi alebo hračky (okrem tých žánrov, pri ktorých potrebujete zapnúť mozog) neplytvajú extra kalóriami. Ak chcete schudnúť pri počítači, musíte vykonávať nejakú intelektuálnu činnosť, napríklad čítať ťažko pochopiteľné, zaujímavé články a knihy, riešiť nejaké problémy, riešiť krížovky. Zároveň je žiaduce nenechať sa rozptyľovať, udržať koncentráciu na predmet dlhšie.

Čím dlhšie sa sústredíte, tým viac kalórií spálite.

Presuňte jedlo preč od počítača

Pri duševnej činnosti v tele prudko klesá hladina glukózy, látky živiacej sa mozgovými bunkami. Aby človek nahradil straty po duševnej činnosti, naozaj chce jesť. To vôbec neznamená, že telo skutočne potrebuje ďalšie kalórie, potrebuje len glukózu.

Vedci sa domnievajú, že šálka sladkého čaju bude stačiť na vyrovnanie strát a dodanie potrebnej výživy mozgu, takže po intelektuálnych cvičeniach sa neponáhľajte s čokoládou alebo varením halušiek - sladký čaj a pocit hladu vás pustí.

emocionálne zážitky

Samozrejme, nemôžete si robiť náročné skúšky každý deň, ale stále môžete niečo urobiť. Napríklad na chvíľu riešte logické hádanky alebo si s niekým zahrajte šach. Takže k intelektuálnej činnosti sa pridáva prvok vzrušenia. Viac vzrušenia, viac emócií, viac spálených kalórií.

Niečo nové

Viac energie spotrebuje časť mozgu, ktorá je v práci, takže spotrebu energie možno zvýšiť striedavým zapínaním rôznych častí mozgu, teda riešením viaczložkových testov alebo hraním logických hier.

okrem toho mozog spotrebuje viac energie na riešenie neštandardných úloh. Ak ste humanista, skúste riešiť logické úlohy, spomeňte si na školský kurz geometrie alebo algebry. Vo všeobecnosti sa zapojte do nových typov intelektuálnej činnosti - zvyšuje nielen spotrebu energie, ale pomáha aj pri rozvoji mozgu.

A na záver nemožno nespomenúť, že obyčajnou chôdzou spálite 4 kcal za minútu, takže ak ste unavení z premýšľania, choďte na prechádzku.

Koľko kalórií dokážete spáliť aktívnym myslením?

Takže vzhľadom na všetky vyššie uvedené skutočnosti možno milovníkom sedavého životného štýlu odporučiť nasledovné:

Premýšľajte viac

Čím dlhšie sa sústredíte, tým viac kalórií spálite.

Presuňte jedlo preč od počítača

emocionálne zážitky

Niečo nové

A na záver nemožno nespomenúť, že obyčajnou chôdzou spálite 4 kcal za minútu, takže ak ste unavení z premýšľania, choďte na prechádzku.

Vedomé správanie je podporované vysokou celkovou spotrebou energie mozgu, a nie prácou niektorých jeho špecifických lalokov, tvrdia vedci.

Faktory, ktoré určujú povedomie o správaní ľudí a zvierat, zostali doteraz záhadné. Povedomie o správaní je v najjednoduchšom zmysle definované ako schopnosť zmysluplne reagovať na vonkajšie podnety. Mnohé vedecké skupiny sa v sérii experimentov o memorovaní či riešení akýchkoľvek psychických problémov už pomerne dlho snažia identifikovať kľúčové časti mozgu, ktorých činnosť je zodpovedná za zmysluplnú reakciu na vonkajšie podnety.

Všetky tieto pokusy, ako za účasti pokusných zvierat, tak aj ľudských dobrovoľníkov, nepriniesli žiadny významný výsledok. Ukázalo sa, že na prejave zmysluplnej reakcie na vonkajšie podnety sa môže podieľať veľké množstvo oblastí mozgu. Zároveň je nárast ich aktivity v porovnaní s aktivitou mozgu na pozadí nevýznamný – je to sotva 1 % z celkovej energie, ktorú mozog spotrebuje.

"Takže až doteraz sa výskumníci, ktorí využívajú funkčnú magnetickú rezonanciu na štúdium stavu všímavosti správania, pozerali len na špičku ľadovca. Zvyšok sme sa snažili vidieť," povedal profesor Robert Shulman z Yale University, hlavný autor publikácie. , slová citované tlačovou službou univerzity.

Shulman a jeho kolegovia navrhli, že 99% energie, ktorú mozog spotrebuje, je potrebných pre tento orgán práve na neustále udržiavanie stavu uvedomenia si správania, ktoré spočíva práve vo včasnom zahrnutí všetkých oblastí mozgu do riešenia určitých intelektuálnych úlohy. Skupina vedcov svoje dohady posilnila pozorovaním ľudí pod vplyvom silných liekov proti bolesti, ktorých vedľajším účinkom je zahmlená myseľ.

Pri svojich pokusoch na potkanoch vedci použili dve skupiny zvierat, z ktorých jedna bola podrobená ľahkej anestézii a druhá zaznamenala veľmi silný anestetický účinok. Ľahké údery do labiek prvej skupiny pokusných zvierat zároveň viedli k výraznej aktivácii všetkých úsekov senzorickej kôry mozgu a mnohých ďalších jeho častí, zatiaľ čo podobná stimulácia potkanov druhej skupiny viedla len k excitácii úsekov senzorickej kôry.

Úroveň hluku pozadia, ktorá je určená aktivitou mozgu na pozadí, a teda množstvom energie spotrebovanej mozgom, bola u potkanov vystavených silnej anestézii takmer dvakrát nižšia ako v druhej skupine. . "Preto veríme, že schopnosť prejavovať vedomé správanie nie je ani tak vlastnosťou mozgu, ale skôr vlastnosťou konkrétnej osoby alebo zvieraťa, ktoré má tento mozog," uzavrel Shulman.

Páčil sa vám článok? Zdieľaj to

Vytlačiť článok