Влияние питания детей на их когнитивные функции, настроение и поведение
К настоящему времени установлено, что питание влияет на развитие ЦНС и умственную деятельность. Особенное влияние питание оказывает на ЦНС детей грудного и раннего возраста, у которых головной мозг в этом периоде постнатального онтогенеза интенсивно развивается (быстрое развитие мозга отмечается начиная от внутриутробного периода до 2 - 3-летнего возраста). Классические данные J. Dobbing и J. Sands (1973) свидетельствуют, что число клеток в головном мозге плода начинает стремительно нарастать через 10 недель после зачатия, а в дальнейшем указанная тенденция сохраняется вплоть до 20-й недели внутриутробного развития. Менее интенсивные темпы развития ЦНС свойственны периоду с 20-й недели внутриутробного развития до новорожденности. Объем головного мозга за период от рождения ребенка до достижения им 6-месячного возраста практически удваивается, а к двум годам утраивается (по сравнению с объемом при рождении).
Дефицит основных нутриентов, эссенциальных витаминов и минеральных веществ может оказывать неблагоприятное влияние на развитие, а впоследствии - функции головного мозга, уже внутриутробно (это происходит несмотря на то, что мозг плода считается в определенной степени устойчивым к недостаточности отдельных пищевых веществ). В частности, дефицит йода способствует нарушению развития и формирования мозговых структур плода, а дефицит или избыток витамина А (ретинол) может обладать тератогенными свойствами в периоде эмбриогенеза.
A.J. Willats и J. Forsyth (2000) подчеркивают роль длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (ДЦПНЖК) в когнитивном развитии младенцев. В свою очередь, M. Makrides и R.A. Gibson (2002) указывают, что использование в питании беременных женщин пищевых добавок, содержащих ДЦПНЖК омега-3 и омега-6, впоследствии сопровождалось улучшением ряда неврологических функций и показателей психомоторного развития у детей. В этой связи вопрос о введении ДЦПНЖК с нейромодулирующей целью в заменители грудного молока для недоношенных детей, у которых практически в 100% случаев отмечаются признаки перинатального поражения нервной системы (ППНС), в настоящее время решен положительно, хотя продолжает обсуждаться необходимость аналогичного шага применительно к смесям для доношенных детей.
В первые месяцы и годы жизни головной мозг ребенка чрезвычайно чувствителен к дефициту белка, Fe, I, а также некоторых других нутриентов; одновременно может отмечаться повышенная чувствительность (гиперсенситивность) ЦНС к избыточному содержанию в питании отдельных нутриентов, в особенности аминокислот (например, при фенилкетонурии или тирозинемии). Чаще всего неспособность новорожденного или грудного ребенка усвоить в полном объеме необходимую ему пищу ограничивает поступление с питанием энергии, а также жиров и углеводов (наряду с белками). У новорожденных детей с некоторыми «врожденными ошибками метаболизма» отмечается накопление в крови высоких уровней аминокислот, поступление которых в головной мозг в высоких концентрациях может приводить к развитию необратимой умственной отсталости.
Следует помнить, что маловесным младенцам, даже при отсутствии метаболических заболеваний, рекомендуется ограничивать потребление в избыточных количествах смесей, в которых преобладает казеиновая белковая фракция, поскольку при этом в крови могут возрастать уровни фенилаланина и/или тирозина, потенциально увеличивая риск повреждения ЦНС. Такие состояния, как глубокая недоношенность (или выраженная морфофункциональная незрелость), дыхательные нарушения, внутричерепные кровоизлияния, способствуют усугублению отставания в психическом развитии в описываемой ситуации. P. Idjradinata и E. Pollitt (1993) использовали препараты Fe (в форме сульфата) из расчета 3 мг/кг/сутки, добившись у детей (возраст 12 - 18 месяцев) с дефицитом этого макроэлемента и с железодефицитной анемией улучшения показателей умственного развития на 20% от исходного (р < 0,001).
Дефицит и нарушения обмена Са, нередко сочетающиеся с недостаточностью витамина D, не менее значимы. Физиологические функции Са, помимо прочего, включают раздражение нервов и проведение нервных импульсов, что не может не сказаться на показателях психомоторной сферы ребенка. На это обстоятельство указывается в работах Е.М. Мазуриной и соавт. (2005), исследовавшей влияние нарушений содержания и метаболизма этого макроэлемента в организме детей раннего возраста с различными видами патологии нервной системы и с соматической патологией.
В настоящее время умственную деятельность, являющуюся продуктом функций мозга, можно исследовать, используя доступные современные методы, хотя объективная ее оценка возможна лишь по достижении детьми определенного возраста (принцип тестирования когнитивных функций заключается в предъявлении индивиду задания с последующей регистрацией параметров его выполнения). Влияние пищи на когнитивные функции (КФ) детей наиболее отчетливо проявляется в утреннее время. Нарастание уровня глюкозы после потребления углеводистой пищи улучшает время реакции. Считается, что потребление пищевых жиров, наоборот, способствует снижению времени реакции. Внимание - более стабильный показатель, который в меньшей степени зависим от углеводного компонента пищи в утреннее время; в более позднее время оно может снижаться под воздействием углеводов в больших количествах.
«Чистые» углеводы (не содержащие примеси белков и жиров) улучшают память (преимущественно оперативную или краткосрочную), но могут вызывать ощущение усталости, а следовательно, ухудшать другие КФ, например, внимание и время реакции (эти эффекты зависят также от времени суток). Поскольку углеводы зачастую поглощаются одновременно с белками, исследования по изучению соотношения между углеводами и белками продемонстрировали, что при различных их сочетаниях может иметь место как дефицитарность, так и усиление памяти. Ухудшение памяти предположительно связано с нарушением доступности триптофана (аминокислотного предшественника нейротрансмиттера серотонина). Вообще память (как параметр КФ) чрезвычайно чувствительна к любым манипуляциям с пищей.
Результаты применения различных режимов витаминотерапии при неврологической патологии (у детей и взрослых) неоднократно приводились и обсуждались в доступной медицинской литературе. В частности, проблеме применения витаминов в лечении эпилепсии (различные аспекты) посвящен систематический обзор L.N. Ranganathan и S. Ramaratnam (2005). В свою очередь, R. Malouf и соавт. (2004) также представили 3 последовательных систематических обзора, в которых анализируется влияние на когнитивные функции витаминов В6 , В12 и фолиевой кислоты (последняя в двух вариантах: в сочетании с витамином В6 и без такового). D. Benton и соавт. (1995, 1997) подчеркивают влияние регулярного приема витаминов на когнитивные функции, а тиамина - и на КФ, и на настроение. Ранее J. Kleijnen и P. Knipschild (1991) сообщали о влиянии ниацина и витамина В6 на интеллектуальную деятельность.
M.L. Wolraich и соавт. (1994) описали отрицательный эффект рационов с высоким содержанием сахара (сахарозы) и/или аспартама на КФ детей с СДВГ (синдромом дефицита внимания и гиперактивности). Аналогичный феномен E. Konofal и соавт. (2004) при этой патологии склонны объяснять недостаточностью у детей железа, а Т. Kozielec и соавт. (1997) - дефицитом в организме Mg.
В настоящее время в числе болезней ЦНС, при которых проводится диетологическая коррекция когнитивных функций, можно перечислить следующие: аутизм и синдром Аспергера, СДВГ, дислексия, диспраксия, эпилепсия, мигрень, болезнь Хантингтона (хорея Гентингтона) и т.д.
I. Colquhoun и S. Bunday (1981) предположили, что недостаточность эссенциальных жирных кислот (ЭЖК) является одной из причин дефицита внимания, а впоследствии G.L. Arnold и соавт. (1989) успешно использовали пищевые добавки, содержащие γ-линоленовую кислоту, при когнитивных дисфункциях у детей с СДВГ. J.R. Chen и соавт. (2004) также подтверждают зависимость между когнитивным дефицитом и уровнями ЖК в крови у детей с этим видом патологии, а J. Stordy и M.J. Nicholl (2000) предлагают использовать ДЦПНЖК для коррекции когнитивных нарушений у детей с СДВГ, дислексией и диспраксией. Английские исследователи A.J. Richardson и B.K. Puri (2002) сообщают об успешном опыте диетической дотации высокополиненасыщенных жирных кислот (ВПНЖК) при специфических нарушениях обучения у детей с СДВГ.
Известно, что эмоциональный фон зависит от уровня серотонина, поэтому многие исследования фокусируются преимущественно на изучении тех питательных веществ, которые оказывают явное влияние на уровень триптофана (предшественника серотонина). Для осуществления в ЦНС синтеза серотонина триптофан, представленный в пищевых белках в сравнительно малых пропорциях, должен попасть в головной мозг. Этот процесс происходит в условиях конкуренции с другими нейтральными аминокислотами. R.J. Wurtman (1981) высказал предположение, что чистые углеводы могут способствовать доставке триптофана в головной мозг, оказывая ему предпочтение в описываемой конкуренции. В соответствии с этой концепцией, питание с высоким содержанием белкового компонента должно оказывать прямо противоположный эффект, хотя, несмотря на многочисленные исследования в этом направлении, явного подтверждения подобного влияния, зависящего от характера питания, пока получить не удалось.
Уже в периоде новорожденности дети демонстрируют положительные реакции на пищевую стимуляцию, отдавая предпочтение продуктам, имеющим сладкий вкус. Пища с горьким (или горьковатым) вкусом вызывает у них отрицательные эмоции (об этом можно судить по их характерному гримасничанью). Поскольку грудное молоко имеет сладковатый вкус, а токсины естественного происхождения - горький, вполне естественно, что предпочтение, оказываемое сладкой пище с рождения, сохраняется у детей и в последующие годы. В экспериментальных условиях неоднократно демонстрировалось, что сладкая пища, а также рационы питания с высоким содержанием жиров стимулируют высвобождение в организме эндорфинов (эндогенных опиоидов), что и определяет вкусовые предпочтения.
По достижении определенного возраста многие дети любят шоколад, обычно оказывающий положительное влияние на их настроение, хотя достоверного научного обоснования этому феномену пока нет. Все попытки продемонстрировать, что именно психоактивные вещества, присутствующие в шоколаде (теобромин, гистамин, триптофан, серотонин, фенилаланин, тирамин и др.), ответственны за описываемое действие, не увенчались успехом. Наиболее приемлемое объяснение описываемого эффекта шоколада - это влияние входящих в его состав сахара и жиров, поскольку именно они представлены в этом продукте в оптимальном соотношении, что, по-видимому, способствует высвобождению эндогенных эндорфинов.
Влияние питания на настроение подростков и взрослых можно рассмотреть также на примере кофеина. Это вещество относится к числу самых распространенных пищевых психостимуляторов (входит в состав кофе, чая, напитков типа колы и т.д.), а механизмы его действия сравнительно хорошо изучены. В основе указанных механизмов действия лежит конкуренция кофеина с аденозином (эндогенным веществом, вызывающим сонливость). Помимо чисто стимулирующего эффекта кофеину присуще восстановление умственной деятельности (например, при ее снижении вследствие дефицита сна). Тем не менее, считается, что кофеин не оказывает стимулирующего эффекта на КФ.
M. Maes и соавт. (2005) считают, что при синдроме хронической усталости снижение эмоционального фона и настроения у индивидов связано с уменьшением в крови концентрации омега-3 ПНЖК, что сопровождается снижением Zn и дефектами Т-клеточной активации. На нарушения метаболизма эссенциальных жирных кислот у мальчиков с СДВГ указывают L.J. Stevens и соавт. (1995). A.J. Richardson (2000) констатировала положительное влияние оливкового масла на содержание в крови омега-3 жирных кислот и нарушения настроения. Об аналогичном эффекте сообщают B.K. Puri и соавт. (2000). D.O. Rudin (1981) считает неврозы и психозы следствием дефицита омега-3 ЭЖК, а M.S. Wallin и A.M. Rissanen (1994) указывают на взаимосвязь между питанием, метаболизмом серотонина и настроением индивидов.
Интереснейшие данные о влиянии диеты на поведение представили A. Eves и C.B. Gesch (2003), наблюдавшие несовершеннолетних преступников в одном из исправительных заведений Великобритании. О наличии такой связи ранее сообщал S.J. Schoenthaler (1983). По мнению C.B. Gesch и соавт. (2002), антисоциальное поведение (включая насилие) у несовершеннолетних правонарушителей, получавших диеты с дефицитом эссенциальных нутриентов, успешно корригируется назначением витаминов, минеральных веществ и ЭЖК, что доказано результатами рандомизированного плацебоконтролируемого исследования. Японские исследователи T. Hаmazaki и соавт. (1996) также сообщали о положительном влиянии питания с содержанием докозагексаеновой кислоты на уровень агрессии у молодых взрослых. B.J. Kaplan и соавт. (2002) указывают, что витаминные и минеральные добавки являются (по их мнению) основой коррекции лабильности настроения и «вспышек ярости» у детей, а M.J. Taylor и соавт. (2003) рекомендуют фолиевую кислоту для коррекции депрессивных нарушений.
Е.И. Ткаченко и Ю.П. Успенский (2005) подчеркивают наличие у пищи когнитивных свойств (информационно-семантических). По их мнению, в настоящее время пища рассматривается «не только как вещественный субстрат, обладающий нутритивными, регуляторными и сенсорными свойствами, но и как носитель когнитивных свойств».
В свете приведенных выше данных не вызывает сомнений, что питание оказывает влияние на функции головного мозга, а следовательно, может оказывать разнонаправленный эффект на интеллект, умственную деятельность, КФ, настроение и поведение. В этой связи возможность реализации положительного влияния диеты на познавательные функции и поведение детей должна рассматриваться как одно из актуальных направлений когнитивной неврологии.
использованы материалы статьи «Основы нейродиетологии для нейропедиатрии» В.М. Студеникин, С.Ш. Турсунхужаева, В.И. Шелковский, Л.А. Пак; НИИ педиатрии Научного центра здоровья детей РАМН (журнал «Эффективная фармакотерапия (Педиатрия)» декабрь 2011)
doctorspb.ru
© Laesus De Liro