Жиры в питании. Как ОМЕГА-3 влияет на работу мозга.

статья журнала ГеркулесЪ №10-11 2019, стр.46-51

  Организм человека на 2/3 состоит из воды. [1] В оставшейся, т.н. «сухой» массе тела основную структурную и функциональную роль играют белки. Они принимают участие в построении клеток, органов и тканей, обеспечивают прочность костей, хрящей и кожи, являются ферментами, гормонами и рецепторами, выполняют функции транспортных молекул. Общее содержание белков составляет ~ 50% [1] от нашей «сухой» массы тела.

  Большинство из нас это хорошо знает и по мере сил и возможностей данные знания воплощает в своих диетических решениях. В силу того, что у нас присутствуют силовые тренировки, а особенно, если к этим тренировкам мы относимся «по-взрослому», то, как правило, потребности организма в белке нами вполне успешно выполняются.

  Примерно то же самое понимание и тоже вполне результативное решение имеется у нас и в отношении углеводов. Мы знаем, что, во-первых, углеводы играют важную роль для наших силовых тренировок, во-вторых, что наша нервная ткань, в частности мозг, не могут существовать без глюкозы, которая «появляется» из этих самых углеводов. Поэтому в силу и первого, и второго, вопросы с углеводами в наших диетических программах также, как правило, решаются беспроблемно.

    Жиры…а что, жиры? Ааа, это те белые и ненавистные капельки, которые распределены по всему телу и скрывают наши шикарные кубики на животе и подрезанные ягодицы? Ну, нет, этих «друзей» фитнеса надо гнать взашей!!! С ними так тяжело потом бороться!

   Согласитесь, очень распространенная парадигма! При такой постановке вопроса нередко жиры в диете «зарезаются» в ноль. А на массе, с точностью до наоборот, жиры и их состав вообще никак не учитываются. В ход идут и гамбургеры, и пельмени, и майонезы! 

  С вашего позволения, вот об этой третьей составляющей нашей диеты и хотел поговорить. И не столько об их кол-ве в пище, сколько об их составе. Дело в том, что жиры будут нам определенно необходимы для формирования другой, с моей точки зрения не менее значимой ткани нашего организма – нервной. Той, из которой, ни много ни мало, состоит наш МОЗГ!

МОЗГ.

  В целом организм человека состоит на 2/3 из воды, а оставшаяся сухая масса тела на 50% это белки. И это, действительно, так. Однако, есть «поправка на ветер» …не все ткани нашего организма равноценны по составу. В частности, в костной ткани воды всего ~ 30%, а в мозге - почти 90%. [1] Не одинакова пропорция и по белкам, жирам и углеводам. Наш мозг, а о нем, как вы уже поняли, и пойдет речь в рамках данной статьи, на 60% сухой массы является…ЖИРОМ! [2] Более того, как оказалось, от «качества» этого самого жира будет зависеть то, как наш с вами мозг будет функционировать! [2] Дело в том, что часть структурных элементов нашего мозга состоит не просто из жиров, а из жиров, которые называются ПНЖК – ПолиНенасыщенными Жирными Кислотами. Ряд таких ПНЖК организм самостоятельно синтезировать не умеет и поэтому мы в обязательном порядке должны получать их с пищей. Такие жирные кислоты называются Незаменимыми, к ним относятся два класса ЖК - Омега-6 и Омега-3.

  Т.о. нам не просто надо дать мозгу жир, а нужно кушать определенную пищу (об этом ниже), чтобы наш мозг получал не абы какие жиры, а определенные.

РАЗНИЦА ЖИРОВ.

  Жиры (липиды, греч. lipos - жир) – это собирательное название большой группы веществ, обладающих общим свойством – гидрофобностью, т.е. нерастворимостью в воде [1]. В рамках данной статьи под жирами подразумеваем «ненавистные» нам резервные липиды, которые откладываются в жировой ткани. Такие липиды представлены в основном триацилглицеролами (ТАГ). 

  Это комплексные молекулы, состоящие из глицерола и трех «цепочек» жирной кислоты (ЖК), которые к этому глицеролу присоединяются. В таком комплексном виде жиры, они же триацилглицеролы, будут откладываться у нас в адипоцитах – жировых клетках. В пище же жиры именно в таком виде ТАГ находятся в жирсодержащих продуктах - молоке, сыре, орехах, растительных маслах и др.

  Глицерол во всех жирах «стандартный», одинаковый, а вот жирные кислоты в молекуле ТАГ могут быть разные. В природе существует несколько десятков таких ЖК. Они делятся на классы и виды. Полиненасыщенные (ПНЖК), собственно, одним из таких классов и являются. Противоположность им, логично называется, Насыщенными Жирными Кислотами (НЖК).

  Разница данных классов ЖК в пространственной конфигурации. Насыщенные жиры имеют линейную последовательность углерод-водородных остатков –СН2 (см.рис.04), которых в ЖК может быть 10,12…18 и т.д. В зависимости от кол-ва этих остатков ЖК будет иметь свое название. К примеру, жирная кислота, имеющая 16 остатков –СН2, называется пальмитиновая, 18-ть – стеариновая.

рис.04 Пальмитиновая ЖК
рис.04 Пальмитиновая ЖК

  Если углерод-водородная последовательность имеет особенность, т.е. в ряд –СН2-СН2-СН2- «вдруг» встраивается т.н. двойная углеродная связь =С (-СН2-НС=СН-СН2-), то пространственная структура ЖК меняется (см.рис.05), она становится «изогнутой», изменяются ее физические свойства, а также название. Она становится НЕнасыщенной или Омегой, а ее изгиб(-ы) препятствует формированию упорядоченной структурной организации между соседними остатками жирных кислот, которые были характерны для насыщенных ЖК. [1] Встраиваясь в структуры клеток (мембраны), такие Омеги придают этим структурам повышенную «текучесть», лабильность и подвижность. Это будет ценно и важно для клеток организма в целом и для мозга в частности. Почему важно для мозга, несколько позже, сначала, почему Омега.  

омега-3, ПНЖК
рис.05 Линоленовая Жирная Кислота

ПОЧЕМУ ОМЕГА?

  В греческом алфавите первая буква - это Альфа (α), а последняя - Омега (ω). Понятие начала и конца посредством данного алфавита перенесли на углерод-водородную последовательность остатков –СН2 в жирной кислоте. Получилось у ЖК есть начало - это α - конец, и есть «край», т.е. ω –конец. Как и говорилось выше ЖК с названием Омега имеют двойные углеродные связи =С в своей конфигурации. Ближайшую такую связь принято отсчитывать от ω – конца, отсюда и название такой жирной кислоты – ОМЕГА. Т.е., если есть у ЖК «изгиб» двойной связи =С, то это Омега.

 

  Теперь, если первая такая связь на 3-м шаге от конца ω, то такая ЖК имеет название Омега-3, если на 6-м, то, соответственно, Омега-6 и т.д. К слову Омеги есть любые, а не только 3, 6 и 9. Просто указанные Омеги, во-первых, распространены в продуктах питания, во-вторых, у них есть доказанные положительные эффекты, в-третьих, эффекты эти достаточно хорошо изучены. Отсюда названия Омега-3 -6 -9 на слуху и в обиходе. Однако, нельзя исключать вероятность того, что через некоторое время мы не станем принимать капсулы, скажем, с Омега-7, когда откроют тайные преимущества этой ПНЖК! 

КАК РАБОТАЕТ МОЗГ?

  Как известно, наш мозг состоит из нейронов. Для каждого действия мозга – анализа, памяти, команды органам - есть определенная последовательность (контур) определенных нейронов, которые между собой взаимодействуют. Это взаимодействие нейронов между собой и есть работа мозга.

 

 Нейроны состоят из тела и отходящего от него аксона. По аксону проходит электрический импульс, который достигает окончания аксона – синапса. Синапс посредством биохимической связи может преобразовать пришедший на него электрический сигнал в химический и тогда команда передается на последующий нейрон. (см.рис.06). Зависеть эта «химия» передачи будет от так называемых нейромедиаторов – Дофамина, Серотонина и др. [1,2] – которые могут либо усиливать сигнал предыдущего нейрона, либо его ингибировать (гасить).

нейрон, синапс, аксон, дендрит, нейромедиатор, мозг
рис.06 Передача импульса по нейронам

   Соответственно от того, насколько подвижны, проводимы аксоны и насколько химически восприимчивы синапсы, будет зависеть работы нейронной «сетки» в целом. А нейроны наши, напомню на 60% состоят из ПНЖК! Они могут состоять из Линолевой ЖК (Омега-6), а могут из семейства Омега-3 (названия и разница «3-х» Омег дальше по тексту). Казалось бы, шестые Омеги, третьи – какая разница? Как оказалось, есть. Разница эта структурная и, что самое главное, немалое кол-во исследований разницу того, из каких жиров состоит наш мозг, еще и подтверждает! Но, сначала о разнице ОМЕГ.

РАЗНИЦА ОМЕГ.

   Итак, Омега-6 имеет двойную углеродную =С связь на 6-м шаге от ω – конца. Самая распространенная из «шестых» - это Линолевая Кислота. Наиболее богаты этой ЖК большинство растительных масел – подсолнечное, соевое, кукурузное и др. Забегая несколько вперед, скажем, что на сегодняшний день в результате индустриальных достижений человека в нашем пищевом рационе имеется обширная группа продуктов с высоким содержанием Омега-6. Это такие продукты, как майонезы, маргарины, соусы, выпечка, бисквиты, фаст-фуд и т.п.

 

 Длина Линолевой кислоты 18 углеводородных остатков –СН2. Две связи ненасыщеные С=С, между 6 и 7 атомами углерода и между 9 и 10, соответственно, считая от ω – конца. (см.рис.07)

омега-6, линолевая, ПНЖК
рис.07 структура Линолевой ЖК (Омега-6)

Омега-3 отличается от Шестой двойными углеродными связями =С. Во-первых, первая такая связь, как вы помните, дающая название данной Омеге, здесь на 3-м шаге от ω – конца. Во-вторых, двойных углеродных связей =С у третьей Омеги уже не 2-е, а 3-и – между 3 и 4 атомами углерода, между 6 и 7 и между 9 и 10 от ω – конца. (cм.рис.08) Эта особенность «изломанности» делает Омегу-3 более лабильной и подвижной по сравнению с «Шестой».

 

В «растительном» варианте Омегу-3 представляет α-Линоленовая кислота, наиболее богаты которой масла льна (55%), облепихи (32%) и горчицы (32%). 

омега-3, ПНЖК, линоленовая
рис.08 структура Линоленовой ЖК (Омега-3)

И СНОВА РАБОТА МОЗГА.

  Разница большего числа двойных углеродных связей =С дает преимущество «третьей» Омеге в большей подвижности и текучести над остальными ЖК. И теперь, когда Омега-3 встраивается в структуру нейрона, то функционал «трешки» передается нейрону целиком. Тогда аксоновые нити нейрона становятся более лабильными и подвижными, могут легче контактировать с большим кол-вом соседних нейронов и повышать вариативность и силу нейронного контура, а синапс за счет лабильности своей мембраны становится более чувствительным к действию нейромедиаторов [2] и, соответственно, передача между нейронами усиливается. В итоге мозг функционирует – анализирует, вспоминает, «командует» гораздо лучше! Но и это еще не все про «третью» Омегу…

РАЗНИЦА ТРЕТЬИХ ОМЕГ.

   Как говорилось выше, наиболее распространенная среди «шестых» Омег – это Линолевая кислота. И хотя в природе существует еще несколько видов Омега-6, однако, по большому счету, из пищи для нас доступна только упомянутая Линолевая Омега-6.

  С «третьими» Омегами это не так! Их также существует достаточное кол-во - более 10! И хотя из пищи мы можем получать далеко не все, однако, в отличии от «шестой» «третьих» доступно уже целых три вида! Помимо растительной α-Линоленовой кислоты (АЛК) мы можем получать Омега-3 из рыбного жира, в первую очередь семейства лососевых. Эти Омега-3 имеют название Эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и Докозагексаеновая кислота (ДГК). Более того, эти Омеги-3 рыбного жира имеют преимущество не только перед «шестой» Омегой, но даже и перед «родственницей» - перед α-Линоленовой Омегой-3! Преимущество это опять-таки объясняется посредством пространственной конфигурации. ЭПК и ДГК также, как и АЛК, первую двойную углеродную связь =С имеет на 3-м шаге от конца ω. Однако, во-первых, рыбные Омеги более длинные. Если АЛК состоит из 18-ти углеводородных остатков, то ЭПК – из 20, а ДКГ – из 22 (!). Во-вторых, кол-во двойных углеродных связей =С уже не три, как у АЛК, а ПЯТЬ у ЭПК, и ШЕСТЬ (!) у ДГК. (см.рис.09)

омега-3, ПНЖК, докозагексаеновая
рис.09 Докозагексаеновая ЖК (Омега-3)

Такие преимущества ПНЖК Омега-3 из рыбного жира делают их более значимыми в контексте повышения лабильности и текучести нейронных структур мозга. Мозг при наличии ЭПК и ДГК становится еще более «умным»! J

ИССЛЕДОВАНИЯ.

   Данная значимость и ценность ПНЖК Омега-3 появилась, на самом деле, не от хорошей жизни. Так уж повелось, человечество быстрее воспринимает решения, которые будут бороться с проблемами, нежели открывать пути развития. Проблемы в контексте Омег появились с индустриализацией, которая дала возможность упрощать приготовление пищи, делать еду вкуснее и рафинированнее и, как следствие, поглощать такую пищу в гораздо больших кол-вах.

 

  Индустриальная пища стала использовать жиры растительных масел для жарки картофеля фри, для добавления в выпечку, бисквиты, мороженное, появились майонезы, маргарины, жирные соусы – в итоге соотношение жиров Омега-6/Омега-3, которое в норме должно составлять не более 10:1, сдвинулось в сторону шестой Омеги. К примеру, в развитых странах таких, как США и Великобритания, данное соотношение сейчас порядка 15-20:1 (!) [2]. 

   Учитывая все вышесказанное про жиры Омега в структуре нейронов, можно нарисовать картину, далеко не радужную, как мозги человечества претерпели изменения с этой индустриализацией!

   Данная проблема была предсказана в 1970-е годы ведущим специалистом по теории жиров из Великобритании, профессором Майклом Кроуфордом (Michael Crawford), в настоящее время из London's Metropolitan University. [1] Он установил, что ДГК является структурным элементом мозга и предвидел, что дефицит этой ПНЖК приведет к изменениям в психическом состоянии и поведенческим проблемам, что и подтверждается текущими диаграммами психического здоровья населения Великобритании. Общий уровень насильственных преступлений в королевстве увеличивался с 1950-х годов, с огромным подъемом с 1970-х.

   Первое же обширное исследование влияния пищевых добавок Омега-3 рыбного жира было проведено в 1990-х годах. Bernard Gesch, в настоящее время старший научный сотрудник лаборатории Штейна в Оксфорде, первым стал изучать взаимосвязь питания с преступностью в качестве директора благотворительной организации в Англии. [1] Он курировал преступников-рецидивистов, живущих в общине, и был поражен их питанием. Позже свою идею, что обедненное питание может быть взаимосвязано с антисоциальным поведением и преступностью он исследовал в тюрьме строгого режима в Эйлсбери.

  Его двойное слепое рандомизированное исследование включало 231 добровольца из числа заключенных и предполагало половине испытуемых добавки поливитаминов, минералов и эссенциальных жирных кислот, а второй половине - плацебо. Целью приема данных добавок было привести уровни потребления питательных веществ заключенных до уровня, рекомендованного правительством. Это исследование не являлось сугубо тестом для жирных кислот, однако Gesch указывает, что питание - это не фармакология и включает в себя сложные взаимодействия многих питательных веществ.

 

  Результаты были опубликованы в 2002 году и показали, что те, которые получали дополнительные питательные вещества, совершали на 37% меньше тяжких преступлений, связанных с насилием, а также на 26% меньше преступлений в целом. Те, кто принимал плацебо, не показали никаких изменений в своем поведении. После того, как исследование закончилось, количество преступлений возросло до прежнего уровня. Исследовательский офис по администрированию питательных веществ был восстановлен самой администрацией тюрьмы после того, как исследователи покинули заведение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

  В погоне за силой и массой не ограничивайте себя только набором белков и углеводов. Обратите внимание на жиры. Как ни как, сбалансированное питание - это и белки, и углеводы, и жиры вместе с ними!

 

  Набирая же калорийность, учитывайте особенности упомянутой индустриализации. Внимательно подходите к выбору продуктов. Не набивайте калорийность фаст-фудом, майонезом, да печенками. Сделайте выбор в пользу растительных жиров, орехов и рыбы. Идеальный вариант, если рыбная Омега будет поступать не только из рыбы, но и из добавок в виде капсул. Большинство проводимых исследований рекомендуют дозу 1-2 гр. Омега-3 рыбного жира в пересчете на ЭПК и ДГК в день.

Похожие статьи:

             "Омега-3 рыбного жира для боксеров"

Использованные источники: 

 

  1. Биохимия: учебное пособие / В.И.Гидранович, А.В.Гидранович. – Минск: ТетраСистемс, 210. – 528 с.
  2. The Guardian, 2006, oct.17, эл.ресурс: https://www.theguardian.com/politics/2006/oct/17/prisonsandprobation.ukcrime