Glikoz ve zihinsel performans

Sugars | 30 April 2013

Glikoz, beynin yakıt olarak ihtiyaç duyduğu bir şeker çeşididir. Çalışmalar, glikoz miktarındaki düşüşlerin, dikkat, hafıza ve öğrenme üzerinde olumsuz etkisi olabileceğini ve glikoz  miktarını kontrol etmenin, algının bu yönlerini iyileştirebileceğini gösteriyor. Beyin, zorlu zihinsel görevler sırasında daha fazla glikoz kullanır. Dolayısıyla, iyi bir algıiçin, kandaki glikoz düzeylerini en üst düzeyde tutmak özellikle önemli olabilir. Öğün atlamamak, bunu başarmaya yardımcı olabilir.

Yakıt olarak glikoz

Glikoz, çoğunlukla karbonhidratlı yiyeceklerden (ekmek, pirinç, makarna ve patates) ve meyve, meyve suyu, bal, reçel ile sofra şekerinden alınan bir şeker çeşididir. Vücut, bu yiyeceklerdeki sindirilebilir karbonhidratları parçalayarak,  glikoza dönüştürür ve bu glikozu enerji sağlamak için kan dolaşımıyla beyne ve diğer organlara aktarır.. Vücut, kandaki glikoz düzeylerini sıkı bir şekilde düzenler; buna glikoz homeostazisi(dengesi)denilir. Glukoneojenez isimli bir süreç, vücudun proteinin ve yağın yapı taşlarından kendi glikozunu yapmasını sağlar. Glikoz, glikojen formunda karaciğerde ve biraz daha az bir miktarda kaslarda depolanabilir. Glikojen, ani glikoz ihtiyacını (fiziksel egzersiz) karşılamak için hızla harekete geçirilebilen bir enerji rezervi oluşturur; fakat yiyeceklerden alınan glikoz miktarı yetersizse (örneğin, açlık halinde), vücut glikojen depolarını parçalayarak glikoz elde edebilir. Karaciğerdeki glikojen, yemek yedikten 12 ila 18 saat sonra, örneğin gecelik açlığın ardından, neredeyse tükenmiştir; bundan sonra vücut yağları parçalamaya daha fazla gereksinim duyar.

Beynin enerji ihtiyacı

İnsan beyni, uykuda dahi sürekli aktif olan, yoğun bir nöron veya sinir hücresi ağından oluşur. Bu faaliyeti sürdürmek için gerekli olan enerjiyi elde etmek amacıyla beyin, sürekli olarak kan dolaşımından glikoz beslenmesine ihtiyaç duyar. Sağlıklı bir beslenme, toplam enerjinin %45-60 kadarını karbonhidratlardan sağlamalıdır.1 Normal kilodaki bir yetişkin, günde 200 gr glikoza ihtiyaç duyar; glikoz ihtiyacını karşılamak için, beynin bu miktarın üçte ikisine (130 gr) gereksinimi vardır.

Aşırı açlık gibi glikoz seviyelerinin çok fazla düştüğü durumlarda, beyin glikoz için vücudun geri kalanıyla rekabet eder. Beyin, bu koşullar altında glikoz payını sıkı bir şekilde kontrol ederek, yüksek faaliyet düzeyini sürdürebilir. Beyin bunu iki mekanizma aracılığıyla gerçekleştirir; ilkinde, hücrelerindeki enerji azaldığında, glikozu doğrudan kandan çeker; ikincisinde, beynin kullanabileceği miktarın daha fazla olması için, vücudun geri kalanının kullanacağı glikoz miktarını sınırlar.2,3 Bu mekanizmalar, hayatta kalmak için hayati önemdedir. Kasların (kalp dahil) ve karaciğerin aksine beyin, yağ asitlerini doğrudan yakıt için kullanamaz.

Glikoz ve zihinsel performans 

Bu karmaşık düzene rağmen, beynin bazı kısımlarında, kullanılabilir glikoz miktarında kısa süreli düşüşler yaşanır. Bunlar, dikkat, hafıza ve öğrenme gibi çeşitli zihinsel işlevleri zayıflatabilir.4

Glikoz üzerine çalışmalar,şeker miktarını kontrol etmenin , başta özellikle kısa süreli hafıza ve dikkat olmak üzere,zihinsel işlevleri nasıl geliştirdiğini göstermiştir.Bu çalışmaların çoğunda, katılımcılara belirli bir miktarda glikoz içecek olarak verilir. Sünram-Lea ve meslektaşları tarafından yapılan bir çalışmada, glikozlu içeceğin genç yetişkinlerde uzun süreli sözel hafızayı ve üç boyutlu-uzamsal hafızayı önemli ölçüde geliştirdiği tespit edildi.İçeceğin, bir gecelik açlıktan sonra tüketildiğinde yarattığı etki ile, kahvaltı veya öğle yemeği sonrası iki saatlik açlıktan sonra tüketildiğinde yarattığı etki aynıydı.5 Benzer şekilde, Riby ve meslektaşları, glikozun hafızayı iyileştirdiğini ortaya koydu.6

Daha fazla dikkat gerektiren zihinsel görevlerin, basit görevlere kıyasla glikozdan daha çok etkilendiği görüldü. Bunun sebebi, beynin glikoz alımının, zorlu zihinsel görevleri de içeren orta seviyedeki stres koşullarında artmasıdır.4

Beynin kanda glikoz seviyesindeki kısa süreli düşüşlere karşı hassas olduğu ve bu seviyelerdeki artışlara olumlu cevap verdiği dikkate alındığında zihinsel işlevleri sürdürmek için yeterli kan şekeri seviyesini korumak yararlı olabilir.4  Düzenli beslenmek bunu başarmaya yardımcı olabilir. Özellikle, çocuklar ve ergenlerde yapılan çalışmalar, kahvaltı yapmanın hafıza ve dikkatle ilişkili görevlerde beceriyi artırarak, zihinsel performansta artış yaşanmasına yardımcı olabildiğini göstermiştir.7

Sonuç

Beyin, yakıt olarak glikoza ihtiyaç duyan son derece aktif bir organdır. Glikoz, karbonhidrat içeren yiyecek ve içeceklerden doğrudan alınır veya vücut tarafından karbonhidrat bulunmayan kaynaklardan üretilir. Kan şekeri seviyelerini en iyi düzeyde tutmanın, özellikle daha fazla zihinsel beceri gerektiren görevler için, zihinsel işlevin sürdürülmesine yardımcı olabildiği izlenimi edinilmiştir. Düzenli beslenmek, bunu başarmak için yararlı bir yol olabilir. 

Referanslar

  1. European Food Safety Authority (EFSA) (2010). Scientific Opinion on Dietary Reference Values for carbohydrates and dietary fibre. EFSA Journal 8(3):1462.
  2. Peters A (2011). The Selfish Brain: competition for energy resources. American Journal of Human Biology 23:29-34.
  3. Peters A, Kubera B, Hubold C, et al. (2011). The Selfish Brain: Stress and eating behavior. Frontiers in Neuroscience 5(74):1-11.
  4. Bellisle F (2004). Effects of diet on behaviour and cognition in children. British Journal of Nutrition 92(Suppl 2):227-232.
  5. Sünram-Lea SI, Foster JK, Durlach P, et al. (2001). Glucose facilitation of cognitive performance in healthy young adults: examination of the influence of fast-duration, time of day and pre-consumption plasma glucose levels. Psychopharmacology 157:46–54.
  6. Riby LM, Law AS, Mclaughlin J, et al. (2011). Preliminary evidence that glucose ingestion facilitates prospective memory performance. Nutrition Research 31(5):370-377.
  7. Hoyland A, Dye L & Lawton CL (2009). A systematic review of the effect of breakfast on the cognitive performance of children and adolescents. Nutrition Research Reviews 22:220-243.