营养与儿童脑发育以及脑功能的关系---文本资料
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营
养
与
儿
童
脑
发
< br>育
以
及
脑
功
能
的
关
系
上海市儿童医院
董小燕
课
前
提
示
了解营
养和脑发育及脑功能的关系;掌握脑发育和脑功能相关营养素的作用
一、概述
(一)营养
目前越来越多的研究表明
,早期营养对人体生长发育起关键作用。儿童的合理营养,
已经不仅仅是为满足各个阶段
生长发育的需要而提供必须的营养物质,
而且对心智的发育也
起
着关键作用。对于大脑和神经系统活动具有重要影响的营养素包括蛋白质、磷脂、糖类、
氨基酸、长链多不饱和脂肪酸(
LCPs
)、微营养素等。这些
营养素分别在构成神经元细胞、
形成髓鞘、
作为神经递质及其前
体物质、
减轻应激反应对神经组织的过氧化损伤等神经结构
和功
能上发挥着不可或缺的作用。
(二)营养与脑功能发育及功能
加拿
大生命科学联合会主席,多伦多大学营养系教授安德森曾经指出,在近几十年的
营养研究
当中,
最使人感到振奋的一个进展,
就是证明了脑功能是受膳食
以及血液当中的神
经递质前体供应情况影响的。另外,膳食质量也可以影响脑功能状态。
(三)脑发育关键期
什么是大脑发育的关键期呢?国外研究比较孪生儿、同胞姐妹的智商水平,并以此编
成分析模型后发现,对智商起到最大作用的因素是早期营养。孕后
1/3
阶段至出生后头
3
个月是脑细胞发育的关键期
。
人的大脑神经细胞大约有
140
亿个
,
在胎儿期所有神经细胞就
已经完成分裂增殖。
而神经间质和其他的生理细胞大约要到
6
岁才能达到成
人的数量。
因此,
0~6
岁阶段是人大
脑发育以及脑功能状态确立的关键期。
二、脑发育和脑功能相关营养素
热能
和蛋白质、氨基酸作为宏观营养素参与脑发育和脑功能运作的始终,而长时学习
记忆的形
成需要蛋白质合成和更新,
另外,
特殊营养素在大脑发育和神经
活动当中发挥特殊
的作用。由于营养素的种类众多,下面将介绍几种特殊营养素对脑功能
和脑发育的影响。
(一)牛磺酸
牛磺酸是由甲硫氨酸和半胱氨酸合成的,是自然界中唯一以游离状态存在的氨基酸。
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牛磺酸广泛存在于动物组织内,
尤其神经系统含量最高,
而神经胶质细胞和突触结构中牛磺
酸的含量最丰富,所以说牛磺酸与脑发育
的干系非常密切。
在妊娠后期胎儿脑组织中牛磺酸的含量明显
增加,而出生后含量逐渐下降,至断奶时
接近成人水平。
这也说
明牛磺酸与脑的发育有着密切关系。
牛磺酸对人大脑神经细胞的增殖、
< br>分化、
成熟和存活过程具有明显的促进作用,
且呈一定的
剂量–反应关系。
牛磺酸缺乏将导
致大脑神经细胞绝对数量减少
,
分化过程受阻,影响整个脑发育水平。
同时,牛磺酸可以促<
/p>
进脑细胞
DNA
、
RNA
合成,增加生物膜磷脂酰乙醇胺含量和脑细胞对蛋白质的利用率,促进
脑细胞尤其是海马区域细胞结构和功能的发育。
另外,
< br>牛磺酸对神经还有保护作用,
主要机
理是防止脂质过氧化
。
牛磺酸不仅与脑发育关系密切,对脑功能也起到重要作用。
牛磺酸与学习记忆的关系
十分密切。有研究表明,儿童学习障碍(
LD
)的发病可能与脑内
β
–内啡肽
(
β
–
EP
)
水平
低有关。
精氨酸血管加压素
(
p>
AVP
)
及
β
p>
–
EP
都可参与记忆调节系统,
影响学习记忆的获得、
巩固和再现等不同阶段,
而
补充牛磺酸大鼠海马和大脑皮层中的
β
–
EP
和
AVP
含量均增高。
大鼠实验表明,补充牛磺酸的大鼠学习记忆能力提高、突触小泡面积增
加、突触后致
密区的长度和宽度增加、
突触间隙减小。
而添加牛磺酸抑制剂
β
–丙氨酸的大鼠学习记忆
能
力降低,
同时海马和前额叶突触小泡的面积、
突触后致密区的长度和宽度均减小、
突触间隙
增宽。所
以牛磺酸可以通过改善大鼠大脑超微结构而发挥增殖作用,还可以通过影响
AChE
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等介质的合成等多种途径来影响学习记忆功能。