Odborné studie - rozvoj nervové soustavy

Úloha vitaminů při vývoji organizmu s důrazem na vývoj CNS

Vitamin A

Jde o několik chemických látek, které si tělo různě osvojuje a zpracovává. Jsou důležité pro růst, kvalitu kůže a sliznic, také pro pohlavní vývoj. jedna jeho součást je nezbytná pro vývoj sítnice a jejích funkcí, tedy pro zrak a vidění i za šera. V těhotenství však může nadbytek vitaminu A způsobit vícečetné anomálie plodu (např. poruchy vývoje srdečně-cévních struktur, mozku, očí a obličeje), jeho dávkování je tedy u gravidních žen omezeno (u potravních doplňků) na maximálně 2666 mezinárodních jednotek, což odpovídá 0,8 mg denně. Běžná strava s dostatkem tmavě zelené a žluté zeleniny a ovoce, vajec a mléčných produktů, postačí pokrýt denní potřebu. Předpokladem osvojení je dobrá funkce sliznice střevní, vitamin A patří mezi v tuku rozpustné.

Skupina vitaminů B včetně kyseliny listové

B1 – thiamin, B2 – ribofl avin, B6 – pyridoxin, B12 – kobalamin jsou látky ve vodě rozpustné, které patří mezi nezbytné pro zdraví člověka. Protože se v organizmu nehromadí, je nutný jejich pravidelný denní přísun. Angažují se v růstu jedince, v nervové a psychické výkonnosti, zlepšují zrak, krvetvorbu, zabezpečují správné zužitkování energetických zdrojů při látkové výměně, uplatňují se ve vylučování vody, zlepšují kvalitu kůže a výkon svalů. Nadměrná konzumace těchto vitaminů v těhotenství ale způsobuje větší hmotnost plodů a problémy porodní. Výživa těhotných žen sdostatkem živočišných potravin (maso, mléko, sýry, jogurty) a zeleniny plně pokryje potřebu a další doplňky obvykle nejsou nutné. Poškození plodu, způsobené nedostatkem této součásti komplexu vitaminů B, je značné. Projeví se defektem v oblasti mozku a míchy, rozštěpem patra a také neschopností donosit plod. V těhotenství je nutno zajistit 0,4 mg denně, velice vhodné je podání kyseliny listové již před těhotenstvím, v rozmezí týdnů až měsíců. Zejména rizikové jsou ženy s epilepsií, u kterých je potřeba dávkování ještě navýšit.

Vitamin D

Jako lék je používaný k prevenci křivice u kojenců. Hlavním přirozeným zdrojem je cholekalciferol (D3). Tvoří se v kůži pod dopadem slunečního záření a jeho další přeměnou v těle vzniká hormon s širokou působností, který se jmenuje kalcitriol. Ten reguluje v těle hospodaření s vápníkem, podílí se na obraně vůči infekcím a ovlivňuje desítky funkcí. Jak konkrétně? Je nezbytný prorůst kostí do délky. V období nitroděložním a kojeneckém je významným faktorem budoucí kvality kostí. Je nutný pro zdravé svaly. Zvyšujetvorbu protilátek a aktivitu imunitních buněk - známé rčení: kam nechodí slunce, chodí lékař. Zlepšuje výkon buněk slinivky, které tvoří inzulín a zvyšuje jeho účinek v tkáních. Nedostatek vitaminu D může přispívat k nízké porodní hmotnosti a nesprávnému programování budoucí funkce slinivkových buněk.V mozku kalcitriol ovlivňuje růst a zrání nervových buněk spolu s hormony štítné žlázy, je nezbytný také pro vývoj centrální nervové soustavy v období nitroděložním a v prvých měsících po narození.

Je důležitý také pro vývoj a udržení zdravé a funkční cévní stěny., podílí se na regulaci krevního tlaku. Intenzita slunečního UV záření, zmenšující se s přibýváním stupňů zeměpisné šířky, má vliv na výskyt řady chorob: roztroušené sklerózy,schizofrenie, cukrovky 1. typu a rakoviny prsu, tlustého střeva, prostaty a dalších nádorů. Chybí-li některé látky v určitém "kritickém" období vývoje plodu, dochází ke změnám v cévním a nervovém zásobení nebo v počtu buněk vyvíjejících se tkání. Kalcitriol pravděpodobně brání pozdějšímu vzniku nemocí, které jsou důsledkem takového handicapu. Denní potřeba vitaminu D3 (cholekalciferolu) u dospělých je 800-1000 mezinárodních jednotek v těhotenství stoupá. Spoléhat se na přirozený vznik v kůži nelze v zimních a jarních měsících, při smogové vrstvě v ovzduší,při používání ochranného solárního filtru se stupněm vyšším než 8-12. Spoléhat na potravní zdroje nemohou ti, kteří mají poruchu vstřebávání, vegetariáni a vegani. Děti veganek, jsou-li kojené, jsou vysoce rizikové z nedostatku nejen vitaminu D se všemi důsledky. Vstřebávání snižuje i nízká nabídka železa. U nás u dětí respektujeme doporučení výboru České pediatrické společnosti (1997). Od 14 dnů věku dítěte dodáváme 700-800 I Ucholekalciferolu u kojených, u uměle živených je dávka přizpůsobena obsahu vitaminu D v typu užívaného mléka. Dítě narozené na jaře by mělo dostávat D3 do1 roku věku, dítě narozené na podzim do 18 měsíců věku. V zimních měsících je vhodné podávat tutéž dávku až do školního věku a také adolescentům při zajištění doporučených denních dávek vápníku.

Ostatní vitaminy

Ve vývoji organizmu a jeho nervového systému hrají roli další vitaminy, kterým je bohužel v současné době při fortifikaci potravy věnována menší pozornost. Je to částečně dáno tím, že během nitroděložního vývoje je jejich přívod v dostatečné míře obvykle zajištěn z mateřského organizmu. V pozdějším vývoji je nutno věnovat pozornost optimálnímu přívodu vitaminu C (kyselina askorbová) a to i po ukončení vývoje během celého života , ne zcela jasná je úloha vitaminu E. V experimentu je důležitý pro vývoj a zachování generačních funkcí. Tento význam u člověka nebyl dosud bezpečně zhodnocen.

Úloha stopových prvků při vývoji organizmu s důrazem na vývoj CNS

Jod

Úloha jodu je "omezena" na rozdíl od vitamínů a dalších stopových prvků na zajištění funkce štítné žlázy. Jod je nezbytnou součástí jejích hormonů (tyroxinu a trojodotyroninu). Ty jsou nezbytné pro správný vývoj a fungování organizmu od početí až do konce života. Vliv nedostatku jodu na onemocnění dalších orgánů (mléčná žláza, žaludek) je dosud předmětem hodnocení. Jod je přitom nedostatkovým prvkem v celé řadě zemí včetně ČR protože jeho přirozeným rezervoárem je moře a jeho produkty. Současná data svědčí pro to, že nejméně 2 miliardy lidí žije v podmínkách jeho nedostatečného přívodu. Je proto nezbytné zajišťovat saturaci jodem uměle, tj. zařazováním jodu do potravinového řetězce. Celosvětově nejobvyklejším způsobem je jod a cejedlé soli, je však nutno zajistit i další možnosti, zejména u malých dětí, kde solení se v současné době omezuje. Tam je nutno obohacovat jodem veškeré prostředky umělé kojenecké výživy (u kojených dětí se dostatečný přívod jodu zajišťuje prostřednictvím matky).

Rovněž řada nemocných, u kterých je nutno omezovat solení a v budoucnosti většina populace (prevencí kardiovaskulárních chorob je mj. omezená spotřeba soli) je vhodné zajišťovat přísun jodu částečně z jiných zdrojů. Sem patří u nás zejména mléko, fortifikované potraviny a nápoje a za optimální je nutno považovat zvýšenou spotřebu mořských produktů, která je zároveň i preventivním opatřením výskytu kardiovaskulárních chorob. Optimální přívod jodu je obtížné stanovit, je nesporné, že existují určitá rozmezí od minimálního přívodu který ještě umožňuje normální funkci štítné žlázy od nadbytečného přívodu který může být spojen se zvýšeným rizikem některých chorob štítné žlázy (zvýšená činnost, chronický autoimunitní zánět). Zásadní otázkou je dostatečné zásobení jodem v těhotenství a při kojení. Dostatek jodu umožňuje štítné žláze vyvíjejícího se plodu začít produkci tyreoidálních hormonů ve 12 - 14 týdnu těhotenství. Tento zdroj hormonů štítné žlázy je pro plod významný až do porodu. Nedostatek hormonů štítné žlázy v těhotenství je i v oblastech s tzv. zvládnutým jodovým deficitem častou příčinou nedostatečného zásobení matky a plodu hormony štítné žlázy.Podle údajů z Evropy a z USA to postihuje 15 - 30 % těhotných žen v těchto oblastech. I lehký nedostatek hormonů štítné žlázy - především tyroxinu (T4) -vede k poruchám vývoje CNS u plodu které se projevují doživotními odchylkami v psychice. Existují doklady pro to, že i mírný nedostatek jodu snižuje celkovou inteligenci o cca 7 bodů populární stupnice IQ. Jaká je doporučovaná spotřeba jodu? Mění se výrazně během života a udávané dolní hranice se během doby na základě různých doporučení (UNICEF, WHO) mohou měnit. V současné době se obecně doporučují následující limity v přísunu jodu které zajišťují uspokojivou tvorbu tyreoidálních hormonů a nevedou ke zvětšování štítné žlázy (růst strumy).

Věková skupina	DDD
novorozenci a kojenci	90 µg jodu za den
starší děti a dospělí	100-150 µg/den
těhotné a kojící ženy	250 µg/den

Poznámka: někteří autoři doporučují zvýšený přívod jodu (200-250 µg/den) i u dospívajících.

Selen

Na rozdíl od jodu hraje selen roli v širokém spektru regulace řady endokrinních, metabolických a imunitních dějů v organizmu, mj. také v regulaci tvorby a metabolizmu hormonů štítné žlázy. K nejvýraznějším účinkům selenu patří:

• regulace red-ox stavů v buňce, zejména redukce -S-S- oxidovaných forem enzymů na funkční -SH skupiny, podmiňující reaktivitu enzymu.
• úloha při detoxikaci volných radikálů. Tyto látky vznikají během nejrůznějších metabolických procesů a hrají nesporně významnou úlohu v etiopatoagenezi celé řady chorob hromadného výskytu jako je ateroskleróza, diabetes, maligní onemocnění atd.
• enzymy obsahující selen jsou součástí detoxikačních procesů které zbavují organizmus toxických látek např. těžkých kovů jejichž obsah v našem prostředí neustále nerůstá vlivem různých lidských aktivit.
• selen je integrální a nezbytnou součástí enzymů které zajišťují tvorbu hormonů štítné žlázy (dejodázy). Ty jsou obsaženy jednak ve štítné žláze a jednak v buňkách periferních tkání. Úloha optimálního přívodu selenu vzrůstá při nedostatku jodu. Tato role selenu je akcentována v těhotenství při vývoji plodu a zejména CNS, kde dejodázy obsažené v buňkách zajišťují přeměnu neúčinného tyroxinu na metabolicky aktivní trijodotyronin, který zásadní měrou ovlivňuje optimální vývoj mozkové tkáně i ostatních tkání plodu (do plodu přechází pouze tyroxin a účinný trijodotyronin vzniká až v cílových buňkách).

Doporučený optimální přívod selenu uvádí tabulka:

Věková skupina	DDD
kojenci	3 µg Se/den/kg váhy
děti 6 měsíců - 6 roků	2 µg Se/den/kg váhy
děti 6 - 18 roků	1-1,5 µg Se/den/kg váhy
dospělí	0,5-1 µg Se/den/kg váhy
gravidní a kojící ženy	1,5-2 µg Se/den/kg váhy

Průměrný příjem dospělých v ČR je 30-35 µg se denně (ale jsou kategorie, zejména lidé starší 65 let, s příjmem 20-25 µg Se/den), u kojenců v ČR je ve věku 3 měsíce příjem 5-7 µg Se/den, přičemž doporučeno je 10 - 20 µg Se/den. Česká republika je oblastí s nedostatečným obsahem selenu. V geologickém podloží a tudíž i v potravinách. 2/3 příjmu selenu pochází z živočišné výroby. K nejdůležitějším zdrojům selenu patří kromě ryb vnitřnosti, maso (bílé i červené), vejce, v menším rozsahu mléko a mléčné výrobky, ořechy,luštěniny a pro kvantum spotřeby i cereálie. Zanedbatelný je příjem selenu z ovoce a ostatní zeleniny. Na rozdíl od řešení jodového deficitu zatím neexistuje celospolečenský program na zlepšení nedostatku selenu v naší potravě. Přesto současný vývoj v zemědělské produkci, v jehož rámci se zvyšuje přívod selenu hospodářským zvířatům, vede k postupnému zlepšování celkové saturace selenem u obyvatel ČR. Ta je ovšem nadále nedostatečná u gerontů. Zatím bohužel nemáme spolehlivé zprávy o stavu zásobení selenem u těhotných žen.

Magnézium (hořčík)

Hořčík nedovedeme sami vytvořit a jsme odkázáni na jeho přísun. Přirozené potravní zdroje hořčíku jsou zelené rostliny a zelenina, pšeničné klíčky, kakao. V menším množství jej obsahují fazole, sója, ovesné vločky, mandle, ořechy, šípky, jablka, citrusové plody, kukuřice, melasa, krevety, čokoláda, některé přírodní nebo obohacené minerály. Problémem je nedostatek hořčíku v půdě, způsobený umělým hnojením a kyselými dešti. Denní potřeba podle mezinárodních doporučení je 300 mg u zdravých dospělých, zvyšuje se při dospívání, v těhotenství, během kojení a u osob nad 60 let věku, také při stresu, zvýšené tělesné zátěži, konzumaci tuků a alkoholu. Rizikoví z nedostatku jsou diabetici, kardiaci, pacienti s chorobami ledvin, štítné žlázy, zažívacího traktu, s migrénami, poruchou srážlivosti krve, záchvatovou pohotovostí a svalovými potížemi. Nejde jen o přísun hořčíku, ale také o jeho vstřebání a využitelnost. v organizmu. Tyto pochody jsou narušeny nerovnováhou s některými vitaminy (skupiny B, E a D vitamin), s dalšími důležitými prvky (vápník, zinek, hliník) a také užíváním léčiv, zejména léků proti bolesti, zácpě,proti zvýšené kyselosti žaludeční šťávy, léků močopudných, kortikoidů a některých léků proti nádorových. Hořčík aktivuje a usměrňuje činnost stovek enzymů, které zpracovávají živiny, tvoří hormony, zbavují tělo škodlivin,chrání před záněty, ionizací a ovlivňují propustnost buněčných membrán. Je nezbytný pro nervosvalový přenos vzruchu, činnosti srdce a cév, srážení krve a psychickou rovnováhu. Nejčastějšími příznaky nedostatku jsou: třes, mravenčení, křeče, záškuby a tiky, bolesti ve svalech a zádech, poruchy srdečního rytmu,bolesti u srdce, rychlá unavitelnost, popudlivost. Méně časté: závratě, mdloby,až ztráta vědomí podobná epileptickému záchvatu, kmitající body před očima,migrény, přechodné ischémie mozku, nespavost a úzkostné stavy. Bolestivé menstruace, častější močení, kazivost zubů, snížená odolnost, nevysvětlitelné teploty. Obvykle se příznaky neprojevují v takto širokém spektru, nedostatek magnézia se projevuje pouze v některých tkáních.

Zinek

Stopový prvek přirovnávaný k tělní dopravní policii. Ovlivňuje více než 200 enzymů, tvorbu bílkovin, komunikací mezi buňkami,imunitní reakce, vývoj a funkce reprodukčních orgánů. Denní potřeba u dospělých kolísá v rozmezí 7-20 mg, zvyšuje se v těhotenství a v období kojení (25 mg). Nedostatek zinku v těhotenství může způsobit vrozené vady a poruchu růstu a vývoje plodu, to u dětí i později. Zpomalení vývoje se projeví i na mentální úrovni. Zinek snižuje ukládání cholesterolu v cévách, urychluje hojení ran, zlepšuje výkon svalů, je nutný pro mozkovou činnost. Přísun přirozenou formou zajišťují maso a mléčné výrobky, jen menší část strava rostlinná – problém vegetariánů, násobený zhoršeným vstřebáváním díky nadměrné konzumaci fytátů. Nedostatkem jsou ohroženi lidé s jaterním a střevním onemocněním, diabetici,pacienti s nádorovými chorobami a ledvinnou nedostatečností. Také dlouhodobá zátěž - sportovci, kojící matky, těžce pracující - může nedostatek zinku způsobit.

Železo

Nedostatek železa je podle odhadů expertů WHO celosvětově nejčastější nutriční deficit, snad postihuje až 5 miliard osob, z toho 2miliardy trpí anemií (ne všechny nutriční anemie vznikají na podkladě nedostatku železa). Železo je nezbytnou součástí hemoglobinu. Nedostatek železa se nejzávažněji projevuje v těhotenství, v období 6 až 12 měsíců po narození a v dospívání. Nedostatek železa v kritických obdobích prokazatelně snižuje výkonnost dětí ve školním věku, v menší míře však se podílí i nedostatek železa bez anemie. Tento nález svědčí pro přímý vliv nedostatku železa v různých tkáních. Nepřekvapuje to vzhledem k tomu, že železo je integrální a nezbytnou součástí řady enzymatických systémů podílejících se na přenosu kyslíku v celém organizmu. Nedostatek železa ovlivňuje jak mentální úroveň, tak motorickou výkonnost a kognitivní procesy. To bylo ověřeno několika prospektivními studiemi za použití placebové skupiny. Výsledky různých intervenčních studií prováděných v rozličných regionech většinou rozvojových zemí nejsou však plně srovnatelné vzhledem k působení celé řady dalších faktorů které mohou být, a obvykle jsou, v jednotlivých sledovaných regionech odlišné. Z toho důvodu je nutno navrhovat další více sofistikované studie. Celkově lze říci, že nedostatek železa nevede pouze k poruchám krvetvorby - vznik sideropenické anemie - ale ovlivňuje přímo zásadně důležité enzymatické systémy v celém organizmu. Nověji se zdůrazňuje význam železa v systému neurotransmiterů v mozku které výrazně ovlivňují dopaminergní systém jehož role ve vnímání (percepce), paměti a kontrole motorických reakcí. Je nutno připomenout, že dopaminergní systém hraje důležitou úlohu i v neuroendokrinních regulacích. V současné době chybí přesné údaje o stavu zásobení železem naší populace. Pozornost expertů WHO se zaměřuje především na tzv. rozvojové země. Zkušenosti z jiných oblastí výživy např. problematice řešení jodového deficitu bohužel často ukáží, že situace v Evropě není uspokojivě řešena a v současné době se dostáváme do situace kdy platí přísloví: "Pod svícnem bývá tma". Je proto nutno otázce optimálního zásobení železem v naší populaci věnovat i nadále pozornost.

Závěr a zhodnocení

Optimální přísun vitaminů a stopových prvků v potravě je nezbytným předpokladem pro správný vývoj organizmu od početí a zajištění správných funkcí v dospělosti. Přitom je nutno věnovat pozornost zejména otázce vlivu na centrální nervový systém. V současné době máme sice řadu informací o působení jejich nedostatku (a méně často i nadbytku) na lidský organizmus. Přesto, že celkový obraz není v současné době zdaleka kompletní, je nutno řešit problémy optimální saturace na základě dosavadních poznatků. Obecně je nutno brát v úvahu následující situace:

1. existuje jednoznačný nedostatek jednoho faktoru (např. jodu, selenu,vitaminu A atd.). Celopopulačně je vhodné tuto situaci řešit zvýšeným přívodem v rámci celopopulačních opatření (např. jodace jedlé soli).
2. nedostatkem jsou ohroženy určité skupiny osob (např. těhotné a kojící ženy). Tam je nezbytné optimalizovat specielními opatřeními tuto skupinu. U těhotných a kojících žen např. se doporučuje zvýšený přívod jodu i za cenu používání specielních tablet.
3. existují doklady o tom, že určitá část ne přesně definované populace trpí komplexem nedostatku různých vitaminů a stopových prvků. Zde přichází v úvahu kromě optimalizace výživy obohacování některých potravin nebo nápojů různými vitamíny a minerály. Stále populárnější podávání polyvitamino-polyminerálních směsí představuje určitá rizika. Jednak žádný z uvedených preparátů neobsahuje všechny látky, jednak jejich poměr nemusí odpovídat potřebě u různých populačních skupina v odlišných životních situacích. Navíc hrozí určité riziko předávkování jednotlivých složek čehož jsme svědky např. u dětí jejichž část má zbytečně (a pravděpodobně škodlivě) nadbytečný přívod jodu.

Současný trend vývoje společnosti představuje rizika nedostatečného i nadměrného přívodu řady vitaminů a stopových prvků. Optimalizace jejich obsahu v potravě a v potravinových doplňcích představuje složitou problematiku na jejímž vyřešení se musí podílet celá řada odborníků počínaje základním výzkumem, klinickými a epidemiologickými prospektivními studiemi až po konečnou fázi realizace která je v rukou výrobců potravin a potravinových doplňků. Jejich interdisciplinární spolupráce je nezbytným předpokladem optimalizace výživy za měnících se podmínek.

Literatura

• Delange F., Burgi H., Chen et al: World status of monitoring of Iodine Deficiency Disorders Control Programs. Thyroid 2002.
• Dunn J.T.: Seven Deadly sinces in confronting endemic iodine deficiency and how to avoided them. J. Clin Endocrinol Metab 1996.
• Zamrazil V., Bílek R., Čeřovská J., Delange F: The elimination of iodine deficiency in Czech Republic. The steps toward success. Thyroid 2004.
• Zamrazil V., Čeřovská J., Bílek R. et al: Hodnocení výsledků jodové profylaxe v České republice. Čas. Lék. Čes. 2007.
• Beckett GJ, Arthur JR: Selenium and endocrinol systém. J. Endocrinol 2005.
• Kvíčala J., Jiránek J., Němeček J. et al: Deficit selenu v populaci západních Čech. Vnitřní Lék 2006.
• Rayman PM: The importance of selenium to human health. The Lancet 2000.