Výživa a psychika Veronika Březková Výživa a činnost organizmu lStavební materiál – látky nezbytné pro budování organizmu, pro obnovu buněk a tkání lLátky nutné pro činnost organizmu, jednotlivých orgánů a systémů lStálý zdroj energie – pro realizaci metabolických dějů, mechanické činnosti svalů i CNS lZdroj tepla – pomáhá regulovat tělesnou teplotu, zajišťovat stálost vnitřního prostředí lTvorba rezerv – z nevyužité potravy pro pozdější mobilizaci v případě potřeby Výživa a činnost duševní l5 nutných faktorů: 1. přiměřená energetická hodnota 2. vysoká biologická hodnota (včetně dostatku ochranných faktorů) 3. omezení rizikových faktorů 4. vhodný stravovací režim 5. dostatečný pitný režim Sociální faktory a výživa ? Přestože mozek zahrnuje pouze 2% celkové hmotnosti těla, odpovídá za cca 20% klidového metabolizmu. „Výživa mozku“ lOvlivnění makrostruktury mozku lOvlivnění mikrostruktury mozku lOvlivnění aktivity neurotransmise (př. počet dopaminových receptorů,....) = ovlivnění kognitivního vývoje Pozn: nejkritičtější je období od počátku těhotenství do 2.let života, určité oblasti mozku však ve vývoji dále pomalu pokračují (př. myelinizaze neuronů v oblasti čelních laloků – vysoce organizované kognitivní aktivity: plánování , řešení problémů, zaměřování pozornosti, kontrolování paměti a pod.) SACHARIDY a psychika lFaktory: - věk - pohlaví - denní rytmus - fyzický stav - atd. SACHARIDY a psychika -Spíše akutní než chronické behaviorální účinky -Účinky prostřednictvím změn v syntéze mozkových neurotransmiterů, serotoninu a katecholaminů (změny TYR/TRY k ostatním AK) -Změny v dodávce energie a výkyvy v hladinách plazmatických metabolitů a hormonů Studie a výsledky lS:B - lepší celková kognitivní výkonnost po jídle 1:1 nebo 1:4 lVysocesacharidové jídlo s nízkým obsahem proteinů ↑ c TRY → ↑ syntézy serotoninu v mozku → sedativní působení S (pocity únavy, útlumu, narušení výkonnosti) lNízkosacharidové jídlo s vysokým obsahem proteinů ↑ c TYR → ↑ syntézy katecholaminů (dopamin, noradrenalin) Studie a výsledky lDenní rytmus - snídaně s ↑ obsahem S zlepšuje náladu snížením únavy a rozladěnosti - oběd s ↑ obsahem S výrazně zhoršuje výkonnost (špatná pozornost, prodloužený reakční čas, ..) Pozn.: - dočasný pocit zvýšené energie po konzumaci S → cca po 2hod dochází k útlumu - vliv GI a GN - individuální rozdíly glykémie („hospodaření s glukózou“) BÍLKOVINY a psychika lDeficit: ↓ BA a jejich metabolitu → ↓ dopaminu, noradrenalinu, adrenalinu, serotoninu, ... lDlouhodobá proteinová malnutrice (u dětí) → těžký deficit adaptivního chování, interpersonálních sociálních schopností, motorických zručností, výkonnosti v učení lVysocebílkovinná strava → ↓syntézy mozkového TRY (“soutěžení AK”) → ↓ serotoninu → ↑ mozkového TYR Jednotlivé AK lTryprofan → serotonin: regulace spánku (sedativní účinky), antidepresivní účinky, možné snižování pocitů napětí, některých typů bolestí → melatonin: hypnotické účinky - jídlo s převahou S zvyšuje c TRY lTyrosin - prekurzor katecholaminů (dopamin, noradrenalin, adrenalin) - zlepšuje náladu, kognitivní funkce, únavu, zmatenost, napětí, paměť (tyto projevy spíše u depresivních pacientů) Jednotlivé AK lLysin - těžký nedostatek ↑ uvolňování serotoninu lMethionin - ovlivňuje distribuci dopaminu, serotoninu, atd.. - homocysteinurie – podobné příznaky jako u schizofrenie a mentalní retardace - ↑ příjem → ↓ TYR i TRY Jednotlivé AK lGlutamová kyselina - nezbytná pro strukturální i funkční vývoj mozku - význam v syntéze acetylcholinu - podporuje uvolňování adrenalinu, atd... - příznivý vliv GLU na inteligenci jak retadrovaných tak normálních dětí - GLUTAMÁT MONOSODNÝ (v časných fázích postnatálního vývoje může značně poškodit vyvíjející se mozek) Jednotlivé AK lCystein - glutathion = antioxidant (+ u Alzheimerovy choroby) lFenylalanin - fenylketonurie (narušení metabolizmu dalších AK): dočasné(hyperaktivita, podrážděnost, agresivita,...) i nevratné poruchy (mentální retadrace a snížení IQ) LIPIDY a psychika pokusy na zvířatech a primátech lOvlivnění aktivity neuronů (schopnost učení, atd.) lNízká hladina CHOL v séru opic zvyšovala jejich agresivitu a zhoršovala sociální chování lStrava bohatá na SFA - ↓ učení lStrava bohatá na PUFA - ↑ diskriminační učení lOntogenetické účinky tuků (linolová a α-linolenové kyselina X ARA a DHA X vývoj mozku a maturace CNS) VITAMINY a psychika lThiamin - pentósafosfátový cyklus X mozek citlivý na dodávku živin X acetylcholin X koncentrace, paměť, optimismus... - BERI-BERI (extrémní slabost): strava bohatá na „rafinované sacharidy“ lRiboflavin - umožňuje vyplavování stresových hormonů z dřeně nadledvin → extrémní stres → záněty ústních koutků, rtů, jazyka, padání vlasů VITAMINY a psychika lNiacin - součást biosyntézy hormonů ovlivňujících psychiku - nepostradatelný v produkci energie (syntéza NAD+ a NADP+) v nedostatku nahrazen TRY → ↓ serotoninu → poruchy spánku, paměti, koncentrace, dále sklíčenost, strach, halucinace = PP faktor (protipelagrický) – kukuřičné pokrmy X záněty a bolestivost úst, erytémy na tvářích, rukách, nohách, průjmy, počkození CNS i PNS VITAMINY a psychika lPyridoxin - koenzym působící v metabolizmu AK → prekurzory neurotransmiterů!!! - TRY → NAD+ - stimuluje zásobování nervových buněk glukózou lBiotin - syntéza střevními bakteriemi - výstavba glykogenu, podíl na glukoneogenezi - kožní projevy, ..nervozita, podrážděnost, deprese, změny nálad (ženy) VITAMINY a psychika lKyselina pantothenová - vázaná na koenzym A nezbytný pro syntézu steroidních hormonů (např. glukokortikoidy umožňují adaptaci organizmu na stresové situace) lFolát - hypotéza z r. 1963: existence defektu v biosyntéze C1 zbytků jako základního faktorů některých psychóz a náladových poruch → BH4 a syntéza serotoninu, dopaminu, norepinefrinu X léčba depresivních poruch VITAMINY a psychika lKobalamin - účast na přeměně homocysteinu na methionin - těžké formy: vážné psychické poruchy (rozpad myelinové vrstvy nervových buněk) – též možný sekundární projev nedostatku methioninu lVitamin C - podporuje produkci stresových hormonů - ovlivňuje přeměnu TYR na dopamin, adrenalin, noradrenalin i TRY na serotonin - podporuje imunitní systém (antioxidant), syntéza kolagenu VITAMINY a psychika lVitamin A - ovlivňuje činnost nadledvin: tvorba glukokortikoidů (adaptace na těžký stres) - nadbytek: nechutenství, bolest hlavy, podrážděnost, spavost lVitamin D - ovlivňuje plazamtickou hladinu Ca: přenos nervosvalových vzruchů v nervovém systému (svalová koordinace, přenos hormonů, růstových hormonů i neurotransmiterů) - nedostatek: podrážděnost, poruchy spánku, depresivní nálady VITAMINY a psychika lVitamin E - zvýšená potřeba při vyšším příjmu PUFA, ↑ kyslíku a nemocech vstřebávání tuků – neurologické obtíže MINERÁLNÍ LÁTKY a psychika lVápník - funkce: regulace nervových funkcí ( neurotransmise, dráždivost buněk - projevy deficitu: abnormality chování, poruchy vědomí, epileptické záchvaty lŽelezo - funkce: transport kyslíku ( součást hemoglobinu) - projevy deficitu: anemie, poruchy kognitivních funkcí u dětí, cholinergní neurodegenerace - projevy nadbytku: siderosa, degenerativní onemocnění lHořčík - funkce: metabolismus proteinů, regulace přenosu nerv. vzruchů, syntéza katecholaminů, dráždivost nervových buněk - projevy nedostatku: únava, slabost, zvýšená dráždivost, křeče, brnění končetin, pokles agrese, útlum - projevy nadbytku: útlum nervové soustavy, svalová slabost, nauzea, anorexie MINERÁLNÍ LÁTKY a psychika lSodík - funkce: regulace acidobázické rovnováhy, osmotického tlaku tekutin, přenos nervových vzruchů - projevy nedostatku: opožděný motorický vývoj mláďat, zhoršené vytváření podmíněných reflexů (březí samice), ve formě NaCl – anxiozita, neklid, třes - projevy nadbytku: hypertenze lDraslík - funkce: regulace osmotického tlaku tekutin, přenos nervových vzruchů, svalový tonus, aktivace enzymů glykolýzy a dýchacího řetězce - projevy nedostatku: únava, apatie, poruchy spánku - projevy nadbytku: srdeční zástava lFosfor - funkce: minerální složka kostní hmoty, fosfolipidů, nukleových kyselin - projevy nadbytku: snížené mentální schopnosti ve stáří STOPOVÉ PRVKY a psychika lZinek - funkce: kofaktor enzymů, vývoj neuronů, neurotransmise - projevy nedostatku: abnormality mozku plodu, apatie, poruchy učení u dětí, zhoršené kognitivní funkce a paměť, deprese, halucinace u dospělých lMěď - funkce: vstřebávání železa, základní složka oxidáz, myelinizace - projevy nedostatku: anemie, zhoršené zrání mozku u kojenců - projevy nadbytku: zhoršené mentální funkce, motorická koordinace v důsledku Wilsonovy choroby lMangan - funkce: kofaktor enzymů, metabolismu sacharidů a tuků - projevy nedostatku: ataxie novorozenců - projevy nadbytku: demence, Parkinsonismus STOPOVÉ PRVKY a psychika lJód - funkce: složka hormonů štítné žlázy (tyroxinu a trijodtyroninu) - projevy nedostatku: inhibice myelinizace, tvorby synapsí během vývoje mozku, kretenismus (mentální retardace, poruchy motorické koordinace, řeči lChrom - funkce: využití glukózy - projevy nedostatku: porucha tolerance glukózy, poruchy periferních nervů - projevy nadbytku: poruchy růstu, poškození jater a ledvin Doporučená literatura l FRAŇKOVÁ, S. Výživa a psychické zdraví. 1. vyd. Praha: ISV, 1996. 271 s. l FRAŇKOVÁ, S. – DVOŘÁKOVÁ-JANŮ, V. Psychologie výživy a sociální aspekty jídla. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2003, 256 s. l Časopis: Výživa a potraviny l Bakalářská práce Moniky Chmelíkové: Vliv výživy na psychiku a chování člověka, 2005...LF MU Adiktivní chování lRozvoj molekulárně biologických metod a jejich použití v genetice odhalily molekulární podstatu závislého chování lByly objeveny genetické varianty v oblasti neuropřenašečových systémů mozku (množství, hustota receptorů, rychlost degradace) lDopamin je primárně odpovědný za vznik závislosti Závislost lZávislost je stav organismu umožňující zažít „na počkání“ příjemné pocity. Jde o naučený mechanizmus, kterým lze dosáhnout zvýšení produkce dopaminu v oblastech mozku, které jsou odpovědné za systém odměny (aktivace systému odměny způsobuje pocity spokojenosti při uspokojení potřeb organismu). l lProdukci dopaminu zvyšuje různými mechanizmy konzumace všech známých typů drog, včetně alkoholu a nikotinu, sexuální chování, sport, příjem chuťově příjemné potravy, všechny činnosti, které nás baví nebo je považujeme za důležité, např. nakupování, poslech hudby, uklízení. Syndrom narušené závislosti na odměně l r. 1996 Kenneth Blum se spolupracovníky publikovali výsledky svého výzkumu, objevili souvislost mezi výskytem určité genetické varianty a takovými poruchami chování, jakými jsou nadužívání alkoholu, drogová závislost, kouření, nutkavé přejídání a obezita, poruchy pozornosti a patologické hráčství. Jedná se o variantu genu pro D2 receptor Rizikové skupiny z hlediska závislosti: lPrvní skupinu tvoří osoby s hypofunkčním systémem odměny v mozku, kdy buď nedochází k dostatečné produkci dopaminu, nebo nejsou dopaminové D2 receptory přítomny v potřebné hustotě, případně existují odchylky v rychlosti zpětného transportu dopaminu do buněk. Tito jedinci potřebují silnější podněty k vyplavení dopaminu v takovém množství, aby došlo k vyvolání pocitů uspokojení a „odměny“, jsou náchylnější k depresi. l lDruhou skupinu naopak tvoří osoby s nadměrnou reaktivitou systému odměny, kdy stejný podnět vyvolá silnější pocit odměny. Tito jedinci jsou více motivovaní opakovat chování, které u nich vedlo k příjemným pocitům. Dopamin lDopaminergní systém umožňuje zažívat pocity uspokojení a odměny ve vztahu k jídlu, sexuální aktivitě a některým látkám. l lVe skupině japonských žen s PPP byla frekvence krátké alely signifikantně vyšší v porovnání s kontrolní skupinou. Zdá se, že geneticky podmíněná dysregulace dopaminového reuptakeu, může být obvyklým patofyziologickým mechanismem u poruchy příjmu potravy spojené se záchvatovitým přejídáním. Serotonin lSerotonin (5-hydroxytryptamin) bývá považován za hlavní neuropřenašeč, který ovlivňuje fyziologické i behaviorální funkce, jako úzkost, vnímání, chuť k jídlu. Dřívější studie prokázaly, že serotoninový receptor typ 3 zprostředkovává anorektickou odpověď, tedy útlum příjmu potravy. Loni publikovaná studie prokázala souvislost určité varianty genu pro serotoninový receptor a restriktivní formy mentální anorexie. Endokanabinoidy lV roce 2009 byla zveřejněna studie prokazující synergní efekt single nukleotidového polymorfismu genů kanabinoidních receptorů CN1 a SNP genů kódujících enzym pro degradaci endokanabinoidů – FAAH. Byly zkoumány distribuce těchto polymorfismů u pacientů s AN, pacientů s B a u zdravých kontrol s normální hmotností. V porovnání s kontrolním souborem byly frekvence výskytu těchto polymorfismů signifikantně vyšší u souboru pacientů s AN i u souboru pacientů s B. Synergní efekt obou polymorfismů byl zřejmý u MA, ale neprokázal se u B. Endokanabinoidní systém lbyl nalezen jako „vedlejší produkt“ výzkumu léčebného využití marihuany na Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě. K objevu prvních součástí endokanabinoidního systému došlo v roce 1988 při hledání vazebných míst ∆9-tetrahydrokanabinolu (THC – hlavní psychoaktivní látka marihuany) Úloha endokanabinoidního systému lOchrana organismu před stresem, shromažďování energetických zásob -Centrálně: ovlivnění chuti k jídlu, ochrana nervů -Periferně: ovlivnění ukládání tuků do tukové tkáně, v játrech zvýšená syntéza MK, v kosterním svalu omezuje vstup Glu, v pankreatu CB receptory l2 typy: -CB1 - presynaptická zakončení neuronů v CNS (hypotalamus, hipokampus, cerebelum, bazální ganglia, kortex), ale i v adipocytech, hepatocytech, v buňkách pankreatických ostrůvků -CB2 – buňky imunitního systému, zejména v lymfocytech a makrofágách, v řasnatém tělísku oka, ve varlatech, buňkách cévní stěny a buňkách hladké svaloviny střeva lKanabinoidní receptory patří mezi receptory spřažené s G-regulačními proteiny. Výskyt endokanabinoidních receptorů napříč celým organizmem vypovídá o široké působnosti endokanabinoidů a potvrzuje propojenost regulačních mechanizmů jednotlivých orgánových soustav. lNěkteré výzkumné práce naznačují existenci třetího typu CB receptorů. Endogenní ligandy CB receptorů lPrvní endogenní ligand kanabinoidních receptorů N-arachidonoylethanolamin (AEA) byl nazván svým objevitelem Raphaelem Mechoulamem anandamid (ze sanskrtu ananda = blaženost). Byl nalezen nejprve u prasat, následně i u lidí. Do dnešní doby bylo objeveno dalších 7 endokanabinoidů: 2-arachidonoylglycerol (2-AG), 2-arachidonoylglyceryl éter nazvaný noladin, 7,10,13,16-docosatetraenoylethanolamid, virodhamin, homo-γ-linolenoylethanolamid, N-arachidonoyl dopamin a 2-epoxyeicosatrienoyl glycerol. (13) Anandamid byl zatím nejvíce vědecky prozkoumán Z historie objevu ES l1964 objev ∆9-THC l1988 identifikovány CB receptory l1990 klonování CB1 receptorů hlodavců l1991 klonování CB1 lidských receptorů l1992 objev anandamidu l1993 klonování CB2 receptorů l1994 první antagonista CB1 receptorů rimonabant l1995 objev 2-AG l1996 objev specifického degradačního enzymu FAAH l1998 důkaz, že rimonabant snižuje hmotnost l1999 vyvinut model myší s absencí CB1 receptorů l2003-2006 výzkum metabolických účinků l2004 endokanabinoidy jsou neurotransmitery l2004 objev specifického enzymu pro syntézu anandamidu l2005/2006 publikovány výsledky studií RIO, souvislost aktivace ES a obezity l2008 zákaz rimonabantu v EU lEndokanabinoidy jsou chemicky odvozeny od ω-6 nenasycené mastné kyseliny arachidonové a jejich chemická struktura se liší od THC. l Endokanabinoidní systém je inaktivní, k aktivaci dochází až v případě potřeby. Endokanabinoidy nejsou nikde skladovány, syntetizují se de novo z lipidů buněčné membrány aktivací fosfolipáz při zvýšení intracelulární hladiny vápníku a jsou ihned uvolněny ke svému cíli, následně dochází k rychlé a selektivní zpětné reabsorpci z mezibuněčného prostoru do buněk, kde podléhají enzymatické hydrolýze. Děkuji za pozornost!