喂养“饥饿”的大脑

2020-12-10 00:40车翀
祝您健康·养生堂 2020年11期
关键词:血流神经元饥饿

车翀

黄一宁

主任医师,教授,博士生导师,北京大学第一医院神经内科主任。擅长治疗神经系统急重疾病和疑难疾病,特别是脑血管病。

门诊时间:周一、周二、周四上午

饥饿是人类的大敌!吃饱穿暖在很多时候是穷苦人的最大愿望,而吃饱恰恰排在第一位,这是因为我们人体的生命活动正是建立在充足能量供应的基础上,只有吃饱、吃好,才能健康、强壮。整个机体需要吃饱,具体到每个器官,也需要吃饱,以获得充足的能量供应。

我们的大脑由一万亿个神经元组成,神经元是大脑最基本的结构,在一万亿里大概有十分之一(一千亿)的神经元参与管理记忆和信号处理的过程,一个神经元存储的数据量相当于40个GB,假如一个数据员每分钟录入200个信号,那么要录入200年才能装满一个神经元的内存量。

来自北京大学第一医院神经内科的黄一宁主任告诉我们,很多时候虽然吃饱了饭,但人体中最重要也是耗能最大的器官——脑,仍然处于饥饿的状态。

黄主任告诉我们,大脑最怕有三“饿”!分别是:缺氧、缺糖、缺觉!一旦“饿”到大脑,大脑就会损伤,轻则出现记忆障碍、精神不振,严重时可能让大脑出现现实意义上的“脑洞”,更进一步甚至可以危及生命!那么,大脑最怕的这三个“饿”,到底有何奥秘呢?我们又该如何保养我们自己的大脑呢?

脑子的重量虽然只占全身的2%,但是它一刻不停地在运转,维持人体的高级功能和思维活动,每时每刻的生理活动都十分旺盛,这就需要耗费很多的氧。黄主任告诉我们,大脑是人体耗氧最多的脏器,心脏供血量的15%都输送给了大脑以维持大脑的能量、氧消耗,可以说,大脑是一个非常害怕缺氧的器官。

大脑中的细胞基础是神经元,而神经元的活动主要靠氧。在无氧环境下,神经元不能供应能量,细胞就会坏死。血流停止供应5秒,即脑缺血5秒,就会出现精神恍惚、头晕、发飘;如果缺血15秒,就可能晕厥;如果停搏5分钟,大脑就会出现不可逆的损坏,用磁共振、CT检查就可以看到空洞。如果时间继续持续,就会变成植物人甚至死亡。

黄主任告诉我们,大脑缺氧的早期典型症状是睡不好觉、记忆障碍。如果出现了这两个症状,应该多呼吸新鲜空气、健康饮食,注意休息,如果无法恢复,建议前往医院检查。

黄主任曾经做过一个实验,测试大脑活动的时候脑血流量及氧的变化。通过血流仪的一个探头,可以监测颅内血流的情况,氧通过红细胞的承载,由血液输送,所以血流變化可以反映耗氧量变化,耗氧增多,就需要更多的血液来供氧,这时候血流就会更快。

1.安静和握拳头脑血流量对比

图中波幅越高,说明血流越快。握拳时的颅内血流较安静时增加了20%左右。

2.睁眼和闭眼脑血流量的对比

睁眼时由于需要处理视觉信号,所以大脑耗能较闭眼时增多,血流也就相应地增多了。

造成大脑缺氧的原因

从本质上来说,人类最主要的获取氧气的方式是通过呼吸道呼吸,氧气进入肺部后通过肺泡进入血液,使血液充满氧气(动脉血),那么影响呼吸过程的因素都可能影响人体获取氧气,造成大脑缺氧。比如爬山、去高原地带,外界空气稀薄,如果不能适应当地的环境,低海拔地区的人前往高海拔地区后呼吸、血液携带氧的能力无法维持机体所需,就会造成大脑缺氧。

而另一方面,呼吸系统疾病如慢阻肺、肺气肿等,这些会引起肺功能下降、呼吸功能减弱的疾病也直接影响了人体获取氧气,这也会造成大脑缺氧。

除此以外,即使人体通过呼吸获取的氧气是充足的,由于脑中风、短暂脑缺血、向大脑输送血液的血管狭窄等因素,没有充足的血液进入大脑输送氧气,也会造成大脑缺氧。

给大脑“喂氧”——有氧运动

有氧运动可以促进血液循环。跑步、游泳、骑车、打球等在不造成缺氧的情况下,适当增加心率,增加活动量,是一种很好的锻炼过程。除此以外,经常外出呼吸新鲜空气、放松心情也对大脑健康有益。

虽然大脑占人体体重的比例较小,但是它的耗能非常大,大脑每天要消耗全身20%的能量。大脑的能量来源主要是葡萄糖,大脑里没有“仓库”,没有能够储存葡萄糖的细胞,所以对大脑的能量供给需要不间断地进行。大脑害怕糖的急剧变化,血糖上升过快不行,血糖下降过快更不行。大脑最容易受低血糖的影响,易导致昏迷,所以糖尿病的患者盲目节食是非常可怕的。

在长期慢性饥饿的状态下,神经元的活动也会下降,注意力就不容易集中,容易激惹,做出一些常规不会做的事情。而神经元缺少能量供给后的损伤、死亡是不可逆的,很可能留下无法恢复的后遗症。

黄主任曾经接诊过一位患者,他由于比较胖,又伴有高血压、高血糖,于是想通过饮食来干预,在很长一段时间内戒了主食和其他糖分、肉类的摄入,只喝绿豆汤。一段时间后,体重是顺利下降了,血糖也降低了,但这位患者总是没有精神、萎靡不振。又坚持了一段时间,他竟然出现了精神方面的症状,开始认不得家里人,也找不到回家的路了。但他仍然这样继续坚持,不久后,他陷入了昏迷。家人赶忙将他送到了医院。经过检查发现,他的大脑中竟然出现了3个空洞(下图是其中2个)!黄主任告诉我们,这种“脑洞”的形成正是由于大脑过于饥饿,造成的脑损害和萎缩所致。

好在发现得并不算太晚,经过及时治疗,患者逐渐好转,最终苏醒。但遗憾的是,因为不可逆的脑损伤,患者留下了一些后遗症,大脑功能较以前退步了不少。

哪些情况下大脑会缺糖

总体来说,大脑缺乏能量主要出现在脑神经活动增多和饮食来源的能量过少时。脑神经活动增多常见的原因是高强度思考,比如考试、棋类比赛,被迫做一些并不擅长的事情或压力较大时,建议适当为大脑补充一些能量。

另一方面就是饮食不当,摄入的能量尤其是糖分过少时,就无法满足大脑所需。

哪些食物适合喂饱大脑

大脑消耗的能量巨大,最喜欢的是那些能够持续、稳定供给能量的食物。黄主任建议,日常生活中可以吃一些升糖指数低的食物。而如果遇到了低血糖情况,这时候就需要能够迅速提供糖分的食物来避免大脑受损。

生活中常见的升糖指数比较高的食物有米饭、南瓜、馒头、糖类等,这类食物食用后血糖会很快上升,刺激胰岛大量分泌胰岛素,反而容易造成低血糖,血糖幅度太大对大脑不好。

而升糖指数比较低的食物如荞麦、面包、肉类、黄豆、果糖类的糖果等,这些食物经过肠道的消化,慢慢转化成葡萄糖,使得血糖上升得比较缓和,既能满足大脑能量所需,又不至于使血糖大幅度波动伤害大脑。

国外曾经在小鼠身上做过一个睡眠剥夺实验,实验者将受试小鼠分为了3组:一组小鼠睡眠充足,二组小鼠通过外界刺激剥夺其睡眠8小时,三组小鼠通过刺激剥夺其睡眠5天。结果发现,长期剥夺睡眠的小鼠的神经元细胞被神经的辅助细胞给吃了,大脑受到了不可逆傷害。

研究发现,类似的情况在人体中也存在。严重缺乏睡眠时,神经元就被旁边保护它的胶质细胞吞噬。如果吞噬得多,神经元就会丢失,脑子就会萎缩,造成记忆力下降、痴呆等一系列症状,是一个不可逆的过程。

除此以外,最新的研究发现,在睡眠过程中,颅内浸泡大脑的脑脊液会对大脑起到一种类似冲刷的作用,帮助大脑活动产生和代谢产生的废物转运出大脑,这是健康大脑清除垃圾的重要过程,而这个过程被破坏,可能造成代谢产物沉积,发生脑功能损害甚至患上阿尔茨海默病。须注意,这种清理大脑的过程目前只在睡眠过程中观察到。

做梦是说明我睡眠差吗

黄主任告诉我们,做梦并不是坏事,在深睡眠和浅睡眠之间还有一个快速眼动期(快速眼动期就是在这个时候扒开睡觉人的眼睛,眼球在动,甚至呼吸、心跳会加快),大部分梦境都发生在快速眼动期,快速眼动期是神经元修复的重要时期,损伤的神经元可以通过快速眼动期不断地联结,快速修复。没有快速眼动期的人,记忆力损失相对做梦人更多。

有研究表明,婴幼儿的快速眼动期占了睡眠的50%以上,年纪大了之后减少到20%左右,有的人甚至没有,没有快速眼动期(做梦)反而说明睡眠不好。

两套健脑手指操

被“饿”到的大脑,避免不了出现各种问题,尤其是中老年人常见的记忆力退化、脑萎缩等毛病。通过简单的活动就可以促进脑的功能发育或恢复。

▲ 脑解剖和功能的分布图

这是一张非常经典的脑的解剖和功能的分布图,通过图中我们可以发现上半部分的大脑,有很大一部分区域管理着手的运动和感觉。黄主任告诉我们,功能越复杂,支配它需要的大脑范围就越大,我们人体最复杂的两个功能区的一个是头面部的表情运动与感觉,还有就是手的运动和感觉。

从上图中我们可以发现,每个大脑半球有1/5~1/4的区域是用来管理手部的运动和感觉的。反之,我们通过手部的感觉和功能锻炼,可以刺激相应的大脑区域,锻炼大脑的控制能力,从而促进大脑健康。

黄教授教给我们两套手指操,动作简单,效果却绝对不简单。经常做做手指操,对大脑的保健、恢复大脑健康,有非常积极的作用。

健脑手指操一

首先将双手张开,手指伸直,一只手将四指弯曲握拳保持大拇指在外。一只手拇指内收后四指弯曲握住。随后张开双手,刚才保持大拇指在外的手,大拇指内收和握住,方才保持大拇指在内的手,大拇指外伸四指内收握拳。然后不断反复交替。尽量做到两手同时交换动作。如此可以锻炼双手和大脑的功能。

健脑手指操二

一只手做出OK的手势,另一只手做出yes的手势(伸出食指与中指的手势)。然后双手交替,摆出刚才另一手的姿势。尽量做到双手同时交换手势。

猜你喜欢
血流神经元饥饿
基于系统论SPO模型的导管相关血流感染干预实践
AI讲座:神经网络的空间对应
秋天的尺度
仿生芯片可再现生物神经元行为
这个神经元负责改变我们的习惯
饥饿奏鸣曲
激光多普勒血流仪用于检测牙髓血流的比较研究
改良激光多普勒血流仪检测牙髓活力的应用研究
研究人员精确定位控制饮酒的神经元
超声多普勒仪血流参数计量检定装置的研究