נגישות
Review 5

גיליון 5 – תזונה ונפש, ינו' 02

תזונה ותפקוד קוגניטיבי בקשישים, ד"ר גל דובנוב, פרופ' אליוט בארי

דר' גל דובנוב, פרופ' אליוט בארי המחלקה למטבוליזם ולתזונת האדם, הפקולטה לרפואה, האוניברסיטה העברית, ירושלים

תהליך ההזדקנות מלווה בהידלדלות רזרבות הגוף, וביניהן אולי הדבר המשויך מכל לזיקנה – הירידה בתפקוד הקוגניטיבי. כרגע, אין בידי הרפואה פתרונות משביעי רצון לטיפול במצב זה, אשר פוגע באיכות חיי הקשישהאם לתזונה יש השפעה על תפקוד קוגניטיבי? בכל קבוצה מאבות המזון ניתן למצוא חומרים, אשר במנגנונים שונים, משפיעים על תפקוד המוח. חסר של מרכיבי מזון מסוימיםשהם בעלי השפעה על תפקוד המוח, יכול להתבטא בחסרים קוגניטיביים. אלו, ניתנים בקלות לתיקון על ידי תוספת אותו מרכיב בתזונה.

תפקוד המוח מושפע ממרכיבי מזון רבים. בצעירים, אשר בדרך כלל ניזונים מכמויות גדולות של מזון ביחס לצורכיהם האמיתיים, השפעה זו מורגשת פחות. בקשישים, לעומת זאת, תת תזונה הינה מצב נפוץ: כ- 30% מהקשישים המתגוררים בבתיהם, ועד כ- 60% מאלו המאושפזים בבתי חולים או בבתי אבות, סובלים מדרגה כלשהי של תת תזונה. מכיוון, שלרקמת המוח אין מאגרי אנרגיה, היא תלויה באספקה שוטפת של חומרים לשם פעילות תקינה. חסר של מרכיבי מזון מסוימים, שהם בעלי השפעה על תפקוד המוח, יכול להתבטא בחסרים קוגניטיביים, אשר ניתנים בקלות לתיקון על ידי תוספת אותו מרכיב בתזונה. בכל קבוצה מאבות המזון ניתן למצוא חומרים, אשר במנגנונים שונים, משפיעים על תפקוד המוח. יתרה מזו, גם להרכבה הכללי של התזונה ולכמות האנרגיה הנצרכת יש תפקיד בקביעת יעילות פעילותם של תאי העצב.

הרכב התזונה הכללי ותפקוד קוגניטיבי בטרם נדון במרכיבי המזון הבודדים, נבדוק האם לסך מרכיבי התזונה ישנה משמעות לגבי תפקוד מוחי. במחקר HALS, אשר בוצע לאורך 7 שנים בבריטניה בקרב מבוגרים , סווגו הנבדקים לפי הרכב ממוצע של תזונתם ל-4 קבוצות. הקבוצות היו "בריאה" – נבדקים אשר תזונתם הייתה עתירת פירות, ירקות, דגנים מלאים ודלת שומן; "נפח"- תזונה עתירת אנרגיה כגון עוגות, תפוחי אדמה, שימורים; "מזון מהיר"- תזונה עתירת משקאות קלים, חטיפים, מזון מטוגן וקפה; ו- "מתוקה"- מזון עתיר סוכרים ודל בפירות וירקות. לכל קבוצה ניתנה סדרה של מבחנים הבודקים זיכרון, זמן תגובה ותפיסה מרחבית. הסתבר, כי בקרב נשים וגברים, מבוגרים יותר או פחות, אלו אשר צרכו תזונה "בריאה" הראו מתאם חיובי עם תוצאות טובות יותר ברוב המקרים. התוצאות מוצגות בטבלה מספר 1. ניתן לראות כי התזונה ה"בריאה", זו העתירה בפירות וירקות ודלה בשומן, נמצאת במתאם חיובי עם תפקוד קוגניטיבי ברוב קבוצות הגיל והמין וברוב התבחינים אשר נערכו (1). התזונה ה"מתוקה" הייתה השניה באיכות השפעתה על תפקוד קוגניטיבי, בפער גדול אחרי התזונה ה"בריאה".

טבלה מס' 1: סוגי תזונה אשר נמצאו כבעלי מתאם עם תפקוד קוגניטיבי במחקר HALS הבריטי (1)

גברים מעל גיל 60

נשים מעל גיל 60

גברים עד גיל 60

נשים עד גיל 60

המבחן

 

"בריאה" 

 

"בריאה" 

שיקול דעת

" בריאה " 

" בריאה " 

"מתוקה" 

"בריאה" 

"בריאה" 

"מזון מהיר" 

זיכרון

" בריאה " 

" בריאה " 

"נפח" 

"מזון מהיר" 

 

זמן תגובה

" בריאה " 

"מתוקה" 

" בריאה " 

"בריאה" 

"בריאה" 

זמן תגובת בחירה

מכאן ניתן להסיק, כי צורת תזונה כללית יכולה להשפיע על תפקוד המוח בכללותו, ללא הבדל גיל או מין כיוון, שהמבחנים אשר ניתנו לנבדקים דרשו שימוש במספר אזורי מוח שונים. החוקרים חישבו כי עלייה של יחידה בודדת בציון לתזונה "בריאה" יכולה לקזז ירידה של כ- 5 שנים ביכולת הזיכרון. עדיין, אין בתוצאות המחקר כדי לשלול את האפשרות כי מרכיב מזון מסוים בתזונה זו, כגון ויטמין זה או אחר, הוא האחראי לתוצאות.

התזונה ה"בריאה", זו העתירה בפירות וירקות ודלה בשומן, נמצאת במתאם חיובי עם תפקוד קוגניטיבי ברוב קבוצות הגיל והמין

כמות אנרגיה ותפקוד קוגניטיבי גם למאזן האנרגיה יש השפעה על תפקוד המוח. שינויים בכמות האנרגיה הנצרכת יכולים להיות לצד החיובי, כלומר תוספת אנרגיה, או לצד השלילי, להגבלה תזונתית. כאשר מתנדבים בגילאי 61 ומעלה צרכו משקה בעל תוספת פחמימות, חלבון או שומן, נצפתה עלייה ביכולת הזיכרון, הריכוז או תפקוד מוחי כללי (נמדד על ידי חיבור מספרים ואותיות לסירוגין, בסדר עולה, בזמן מהיר ככל האפשר) . אם כי תוספת הפחמימות הייתה הטובה ביותר בשיפור התפקוד, כפי שידוע היה בעבר, תוספת חלבון או שומן לשם שיפור היכולת הייתה תגלית חדשה. למרות שצריכת אנרגיה באופן כללי שיפרה תפקוד מוחי, לכל מרכיב היה תחום בו הוא התגלה כיעיל יותר מהאחרים, ושוב עולה העדות לחשיבותו של המרכיב הבודד. כך למשל, צריכת משקה שומני הגבירה יכולת לתשומת לב, בעוד צריכת משקה החלבון שיפרה יכולת זיכרון של קטע קריאה יותר מאשר שתיית שני המשקאות האחרים. החוקרים משערים, כי השפעת סך ה'אנרגיה' על תפקוד המוח נעשית דרך מתווכים ממקור מערכת העיכול, וכנראה מדובר בסיגנל עצבי כלשהו.

גם למאזן אנרגיה שלילי ניתן למצוא קשר עם יכולת מוחית. הגבלה תזונתית (או הגבלה קלורית – Diet/ Caloric Restriction) הינה הפחתה של כמות המזון הניתנת לחיות מעבדה. מודל זה משמש רבות בחקר תהליך ההזדקנות, שכן הפחתה בכמות המזון (עד גבול מסוים, כמובן) הוכחה בסוגים רבים של חיות כמאריכה את משך החיים . פרט להאטת ההזדקנות, נדחות גם מחלות גיל הזיקנה, ואתן ההידרדרות בתפקוד הקוגניטיבי. כאשר הוגבלה תזונת עכברים ל- 60% מכמות התזונה המתאימה להם, הוצג שיפור משמעותי בתפקודם במבוך . חשיבות ההימנעות מתת תזונה הוכחה על ידי כך, שעכברים אשר תזונתם הוגבלה עוד יותר עד ל- 40%, סבלו מפגיעה קוגניטיבית וקושי לתפקוד במבוך. במחקר נוסף אשר בו נמצאה יכולת למידה מוגברת בעקבות הגבלה קלורית הוצג, כי יש עלייה בכמות קולטני NMDA לגלוטמט, נוירוטרנסמיטור החשוב בלמידה וזיכרון . השפעה נוספת וחשובה של ההגבלה הקלורית היא הפחתה בעקה החמצונית השוררת בתאים. הנחה מבוססת היא, כי עקה חמצונית נמצאת בבסיס מספר מחלות מרכזיות בקשיש, כגון סרטן, טרשת עורקים, פרקינסון ואלצהיימר. נושא זה יורחב בדיון על נוגדי החמצון. אם כך, הפחתה בצריכת האנרגיה מסוגלת לשפר תפקוד מוחי, כנראה דרך האטת תהליך הזדקנות הרקמה. עדיין, העניין מוגבל לחיות ניסוי. מכיוון, שבקרב קשישים נפוצות דווקא אכילה מופחתת ותת תזונה, אין מקום כרגע להוסיף ולעודד הגבלה כזו בקשיש.

גלוקוז ותפקוד קוגניטיבי הגלוקוז הוא העיקרי מבין אבות המזון, הקשור עם תפקוד המוח. הסיבה היא כנראה היותו מקור האנרגיה העיקרי של המוח, והעדר מאגרי גלוקוז ברקמת העצב. כך, תלוי המוח באספקת 'סם חייו', ומגיב לשינויים ברמתו. השפעת הגלוקוז על תפקוד המוח הוכחה במגוון רחב של מבדקים בחיות ובאדם . עיקר ההשפעה של תוספת גלוקוז על תפקוד קוגניטיבי הייתה בקרב מבוגרים, ולא בצעירים, אך ניכרת גם בקרב נבדקים בריאים, וגם בקרב נבדקים עם חסרים קוגניטיביים. לכן, יתכן ומדובר בהגברת ריכוזי הגלוקוז לרמות מוחיות אופטימליות, אשר אפשר ואינן מתקיימות בקשיש עקב תהליך ההזדקנות. מעניין, כי בניסויים שונים הציגו המבוגרים אשר קיבלו תוספת גלוקוז שיפור בזיכרון מסוגים מסוימים בלבד, כגון זיכרון למלים, בעוד לא נצפה שיפור במבחני IQ, בזיכרון לטווח קצר, בתשומת לב או בתפקוד מוטורי. עוד נמצא, כי שיפור הזיכרון מרבי עם ריכוזי גלוקוז של כ- 160 מ"ג/דצ"ל בפלסמה, ופוחת עם המעבר לריכוזים גבוהים או נמוכים יותר. מכיוון ששיפור בזיכרון מתקיים גם כאשר הגלוקוז ניתן לאחר ביצוע המבחן, נראה כי המנגנון מערב יכולת אחסנה טובה יותר של המידע, או אולי מפחית מתהליך השכחה.

חומצות שומן ותפקוד קוגניטיבי גם לשומן יש תפקיד בוויסות התפקוד המוחי. נמצא, כי צריכת כמות שומן גבוהה, צריכה גבוהה של שומן רווי ותזונה עתירת כולסטרול, מגבירות את הסיכון לפתח דמנציה . סכנה נוספת אורבת גם מכיוון חומצות שומן רב בלתי רוויות: צריכת חומצת שומן לינולאית (רב בלתי רוויה מסוג אומגה- 6) נמצאה כמשפיעה לרעה על תפקוד מוחי, ורמות גבוהות שלה בתזונה עמדו במתאם חיובי עם הידרדרות קוגניטיבית . אכילת דגים בכמות של מעל 20 גרם ליממה נצפתה כמפחיתה סיכון זה, אולם משום מה לא נמצא קשר עם חומצות שומן מסוג אומגה- 3, שנוכחותן בדגים מהווה את אחת הסיבות העיקריות לחשיבות התזונתית של דגים. צריכת חומצות שומן חד- בלתי רוויות (MUFA), במקרה זה רובן ממקור שמן זית, גם התבררה כמשפיעה על יכולות מוחיות . המחקר נערך בקרב כ- 280 מבוגרים החיים בבתיהם, ונמצא כי צריכת MUFA מעל כ- 570 קק"ל ליממה נמצאה כגורם מגן בפני פגיעה קוגניטיבית בגיל המבוגר. המנגנון אותו מציעים החוקרים אינו ניצול חומצות השומן לשם אנרגיה, אלא שיפור תפקוד ממברנות תאי העצב, ובכך שיפור תפקוד המוח בכללותו.

נוגדי חמצון ותפקוד קוגניטיבי כפי שהוזכר, לעקה חמצונית יש תפקיד מרכזי בתהליך ההזדקנות, ומכאן בקשיים המלווים אותו. לא ניתן לבצע הגבלה קלורית באופן משביע רצון באדם, מטעמי חוסר הענות: מי יסכים להפחתת שליש ממזונו היומי למשך שנים רבות למטרת ניסוי? הדרך להפחית עקה זו באדם תהיה בעיקר ניסיונות להגביר את ההגנה כנגדה. הויטמינים נוגדי החמצון, בעיקר ויטמין C ו- E, משמשים רבות במחקרים מסוג זה. מאמר סקירה עדכני סיכם, כי אכן הצטברו עדויות רבות, המאשרות את ההנחה כי ישנו קשר בין רמות נוגדי חמצון לבין יכולת קוגניטיבית . בעיקר בולטת השפעתו של ויטמין E, אם כי במינונים גבוהים מאלו המצויים בתוספי התזונה כיום. אולם, המערכת האנטיאוקסידנטית פועלת תוך שילוב חומרים רבים, וישנה חשיבות לנוכחות כל מרכיביה. לדוגמא, במחקר בקרב אמריקנים ממוצא יפני, אשר בו נבדקה השפעה של מתן ויטמינים נוגדי חמצון על התפתחות דמנציה על רקע ווסקולרי או על רקע אלצהיימר . נמצא, כי נטילה משולבת של ויטמין C ו- E הפחיתה את הסיכון לדמנציה על רקע ווסקולרי ב- 88%. המנגנון המוצע היה הפחתת הנזק לאחר האירועים הוסקולריים, ולא מניעת האירועים עצמם. זאת, כיוון שלא נמצאה השפעה של נטילת הויטמינים על היארעות שבץ מוחי, והתוצאות לא הושפעו לאחר תיקון סטטיסטי לאירועי שבץ. עוד נמצא, כי שימוש באחד הויטמינים שיפר תפקוד במבדקים קוגניטיביים. במחקר זה לא נצפתה השפעה של הויטמינים על דמנציה מסוג אלצהיימר – ממצא מאכזב עקב התפקיד המשוער של נזק חמצוני בהתפתחות המחלה. לעומת זאת, במחקר התערבותי בו ניתן ויטמין E לחולים דמנטיים נמצא, כי אכן הואט קצב התפתחות המחלה בכשנתיים . הדבר התבטא בפחות אשפוזים למוסדות, פחות מקרי הידרדרות לדמנציה קשה, פחות פגיעה בתפקוד יומיומי ופחות מקרי מוות. העובדה, כי נוגדי חמצון יכולים להאט התפתחות דמנציה, יכולה להסביר חלקית את ממצאי המחקר הבריטי שתואר, בו התזונה ה"בריאה" עתירת הפירות והירקות תרמה לתפקוד המוחי1. עם זאת, לא כל המחקרים מצביעים על יכולתם של נוגדי החמצון להגן על המוח המזדקן. במחקר, אשר בוצע בהולנד נמצא, כי צריכת נוגדי חמצון כגון בטא- קרוטן, ויטמין C, E או פלבונואידים אינה קשורה עם ההידרדרות המוחית בגיל המבוגר8.

ויטמיני B ותפקוד קוגניטיבי אחד המחקרים אשר נערכו בארצות הברית מצא, כי חסר בחומצה פולית, ויטמין B6 או ויטמין B12 מצויים בקרב עשרים עד שלושים אחוזים מהקשישים . ויטמינים אלו בעלי תפקיד במטבוליזם חומצות גרעין, ובמצבי חסר מופיעים חסרים נוירולוגיים. בנוסף, מתרחשת עלייה של חומצת האמינו הומוציסטאין, אשר מגבירה נטייה לקרישיות יתר של הדם וסיבוכיה, כגון אוטמי שריר הלב, ושבץ מוחי. בהיבט הנוירולוגי, נמצא, כי בקרב קשישים הסובלים מדיכאון ובעלי תפקוד קוגניטיבי ירוד, ישנן רמות גבוהות יותר של הומוציסטאין, לעומת צעירים וקשישים ללא פגיעה קוגניטיבית13. רמות גבוהות נמצאו גם בקרב חולי אלצהיימר, והן מוסברות על ידי חסרים של חומצה פולית וויטמין B12 אשר נצפו בחולים.

רמות מוגברות של הומוציסטאין נמצאו בקרב קשישים הסובלים מדיכאון ובעלי תפקוד קוגניטיבי ירוד. רמות גבוהות נמצאו גם בקרב חולי אלצהיימר, והן מוסברות על ידי חסרים של חומצה פולית וויטמין B12 אשר נצפו בחולים

חומצות אמינו הכרחיות – אבני בנין לנוירוטרנסמיטורים מספר מרכיבי מזון הם בעצם אבני בניין לנוירטרנסמיטורים, והגברת ריכוזם ברקמת המוח יכולה להשפיע באופן ישיר על התקשורת בין תאי העצב . כך למשל, טירוזין וטריפטופן, שתי חומצות אמינו אשר מהוות בסיס לייצור נוירוטרנסמיטורים מונואמיניים (אדרנלין, נוראדרנלין, דופמין וסרוטונין), מגיעות ישירות מפירוק חלבון תזונתי או אנדוגני. קישור טריפטופן לחלבוני הפלסמה, והנשא אשר מכניס חומצת אמינו גדולה זו אל רקמת המוח, מושפעים מרמות מרכיבי מזון אחרים כדוגמת גלוקוז וחומצות שומן חופשיות. נושא זה יידון בהרחבה במאמר אחר בחוברת זו . גם ייצור אצטיל- כולין, אשר ירידה ברמתו נמצאת כגורם במחלת האלצהיימר, תלוי בקיום אבן הבניין שלו – כולין. התרופות הקיימות כיום לשם שיפור הזיכרון בחולים אלו פועלות במנגנון הגברת פעולת אצטיל כולין במוח. אולם, מתן כולין עצמו לא שיפר את הזיכרון בקרב חולי אלצהיימר בעבודות אשר נערכו לפני כעשרים שנה14. המחבר מציע, שאולי ניסיונות נוספים באוכלוסיות עם רמות מחלה קלות יותר יניבו פירות מוצלחים יותר.

לסיכום תהליך ההזדקנות מלווה בהידלדלות רזרבות הגוף, וביניהן אולי הדבר המשויך מכל לזיקנה – הירידה בתפקוד הקוגניטיבי. כרגע, אין בידי הרפואה פתרונות משביעי רצון לטיפול במצב זה, אשר בהחלט פוגע באיכות חיי הקשיש. מנינו מגוון של מרכיבי מזון אשר הוכחו במחקרים מסוימים כמשפיעים על תפקוד המוח. משמעויות מחקרים אלו הינם רבה, ומסייעת בהבנת תפקוד המוח האנושי. אולם, כיצד מרכיבי מזון רבים, הפועלים במנגנונים שונים לחלוטין, מגבירים יכולת מוחית? יתכן ובקשיש מתקיים חסר תזונתי תת- קליני, אשר אינו מתבטא באופן בולט. כאשר נוסף אותו מרכיב מזון, אשר חסר אך במעט, חוזר התפקוד המוחי לרמה גבוהה יותר. מכיוון שמרכיבי המזון האמורים הינם פחמימות, חלבון, שומן מסוגים שונים וויטמינים, נראה כי ההמלצה לקשיש פשוטה: יש לצרוך תזונה מאוזנת הכוללת את כל מרכיבי המזון, עתירת פירות, ירקות ודגנים, עם אפשרות לתוספת ויטמינים ומינרלים כגון ויטמין B12 וסידן, אשר לעתים אינם נצרכים בכמות מספקת. חשוב מכל- ההימנעות ממצב תת התזונה, אשר חלק כה נכבד מהאוכלוסייה הקשישה מצוי בו.

References:

1. Berry EM, Whichelow MJ, Prevost AT, et al. Food for thought: dietary habits and cognitive function in the British adult population from the Health and Lifestyle (HALS) Survey. Unpublished observations.

2. Kaplan RJ, Greenwood CE, Winocur G, Wolever TMS. Dietary protein, carbohydrate, and fat enhance memory performance in the healthy elderly. Am J Clin Nutr 2001;74:687–93.

3. Weindruch R, Sohal, RS. Caloric intake and aging. N Engl J Med 1997;337:986-94.

4. Avraham Y, Bonne O, Berry EM. Behavioral and neurochemical alterations caused by diet restriction- the effect of tyrosine administration in mice. Brain Res 1996;732:133-44.

5. Magnusson KR. Influence of diet restriction on NMDA receptor subunits and learning during aging. Neurobiol Aging 2001;22:613–27

6. Korol DL, Gold PE. Glucose, memory, and aging. Am J Clin Nutr 1998;67(suppl):764s-71s.

7. Kalmijn S, Launer LJ, Ott A, Witteman JC, Hofman A, Breteler MM. Dietary fat intake and the risk of incident dementia in the Rotterdam study. Ann Neurol 1997;42:776–82.

8. Kalmijn S, Feskens EJ, Launer LJ, Kromhout D. Polyunsaturated fatty acids, antioxidants, and cognitive function in very old men. Am J Epidemiol 1997;145:33-41.

9. Solfrizzi V, Panza F, Torres F, et al. High monounsaturated fatty acids intake protects against age-related cognitive decline. Neurology 1999;52:1563-7.

10. Meydany M. Antioxidants and cognitive function. Nutr Revs 2001;59: 75s -82s.

11. Masaki KH, Losonczy KG, Izmirlian G, et al. Association of vitamin E and C supplement use with cognitive function and dementia in elderly men. Neurol 2000;54:1265–72.

12. Sano M, Ernesto MS, Thomas RG, et al. A controlled trial of selegiline, alpha- tocopherol, or both as treatment for Alzheimer’s disease. N Engl J Med 1997;336:1216-22.

13. Rosenberg IH. B vitamins, homocysteine, and neurocognitive function. Nutr Revs 2001;59: 69s -74s.

Fernstrom JD. Can nutrient supplements modify brain function? Am J Clin Nutr 2000; 71(suppl):1669S–73S.