Je volgt een dieet om een bepaald doel te bereiken. Bijvoorbeeld, de meeste mensen volgen een dieet om af te vallen maar ook om spieren op te bouwen of hun gezondheid te bevorderen. Wat niet iedereen weet is dat je met voeding ook de gezondheid van de hersenen kan bevorderen. Om bewust een voedingspatroon te kiezen dat de gezondheid van de hersenen optimaliseert, is het belangrijk om de rol van elk van de macronutriënten op hersenfuncties te begrijpen.
Welke rol hebben macronutriënten op hersenen?
Voeding beïnvloedt de ontwikkeling, maar heeft ook een impact op de hersenstructuur en -functie gedurende het hele leven1, 2. Dieetfactoren, waaronder aantal calorieën en samenstelling van macronutriënten (koolhydraten, eiwitten en vetten), beïnvloeden de hersenfunctie, vooral tijdens de overgang naar het latere leven3, 4. Dit heeft te maken met invloed van macronutriënten op glucosemetabolisme, neuronale integriteit en neuronale functie3. Elk van de macronutrienten, namelijk koolhydraten, eiwitten en vet, is een bron van energie met een unieke set eigenschappen die de gezondheid van o.a. hersenen beïnvloedt.
Als je weet hoe elk van de macronutriënten op de hersenen werkt, kan je door het juiste voedingspatroon zorgen voor het minimaliseren van hersenziektes en het vertragen van hersenveroudering.
De rol van koolhydraten
De voorkeursbron van energie in de hersenen is glucose, de primaire monosacharide in het metabolisme (=stofwisseling). Ondanks slechts 2% van het totale lichaamsgewicht, hebben de hersenen ongeveer 25% van de totale glucose-energie nodig, o.a. voor verwerking van complexe informatie4. Glucosetoediening in juiste hoeveelheden verbetert de cognitieve prestaties3.
Er zijn aanwijzingen voor positieve effecten van glucose bij een dosis van 25 g op episodisch geheugen en andere hippocampale afhankelijke cognitieve functies, zoals herkenningsgeheugen, visuospatiaal geheugen en visuospatiaal functioneren. Maar ook andere, niet met de hippocampusfunctie cognitieve domeinen zijn gevoelig voor glucose, zoals, bijvoorbeeld verwerkingssnelheid en reactietijd, werkgeheugen, probleemoplossing en aandacht5.
Aan de andere kant, kan een chronisch teveel aan glucoseconsumptie bijdragen aan verminderde synaptische plasticiteit en hoge ontstekingsniveaus, wat tot cognitieve tekorten leidt4.
Aangezien glucose niet in de hersenen kan worden opgeslagen, is een stabiele bloedsuikerspiegel van cruciaal belang om een constante energietoevoer naar de hersenen te waarborgen. De bloedglucosespiegel verandert bij gezonde mensen als reactie op de inname via de voeding. Glycemische index en glycemische belasting worden gebruikt om het effect van voeding te beschrijven, vooral de hoeveelheid, het type van koolhydraten en de energie die beschikbaar is voor het menselijk lichaam6.
Glycemische index en glycemische belasting zijn aan elkaar gekoppeld, maar ze zijn niet uitwisselbaar.
Glycemische index is een indicatie van de potentiële piekbloedsuikerspiegel na voedselinname. Deze stijging is voornamelijk gebaseerd op eenvoudige suikers (mono- en di-sacchariden), die snel worden opgenomen in de bovenste dunne darm om vervolgens via de bloedbaan naar de lever en de rest van het lichaam te worden getransporteerd. Complexe koolhydraten, zoals polysacchariden en zetmeel, moeten eerst in de darmlumen door de werking van enzymen tot opneembare, kleinere eenheden (mono- en di-sacchariden) worden gesplitst om daarna door het lichaam te kunnen worden opgenomen. Dit proces van vertering en absorptie kost tijd, waardoor de afgifte van op voedsel gebaseerde eenvoudige suikers in het bloed wordt vertraagd, terwijl enkele van de sneller geabsorbeerde koolhydraten al uit de bloedbaan in de cellen zijn verwijderd. Dat betekent dat voedsel met hoge glycemische index (= een hoge inname van eenvoudige suikers) een sterke toename van glucose en daardoor grotere bloedglucoseschommelingen veroorzaakt die vervolgens verschillende hersenfuncties negatief beïnvloeden, zoals verwerkingssnelheid, evenals snelle achteruitgang in algemene cognitieve vaardigheden, verbale vaardigheden, ruimtelijk- en leervermogen en kortetermijngeheugen3, 6, 7.
In vergelijking met glycemische index is glycemische belasting “de glucose verwijderingslast”. Glycemische index van een maaltijd bepaalt hoe lang de bloedsuikerspiegel hoog blijft. Diëten met hoge glycemische belasting zijn sterk gekoppeld aan een verminderd glucosemetabolisme en daardoor aan chronische ziektes. Een hoge koolhydraatinname en glycemische index zijn, bijvoorbeeld, in verband gebracht met een verhoogd risico op insulineresistentie, obesitas, diabetes type 2, kransslagaderziekte, cognitieve stoornissen, ziekte van Alzheimer, dementie, beroerte en meerdere vormen van kanker 2, 5, 8.
Leeftijd, samenstelling van de macronutrienten van een maaltijd en gelijktijdig geconsumeerde voedsel zijn de factoren die glycemische index en glycemische belasting beïnvloeden6. Vooral de ouderen zijn extra gevoelig voor koolhydraten.
Zo, kan een voedingspatroon met veel koolhydraten en eenvoudige suikers het glucose- en insulinemetabolisme bij ouderen sneller verstoren. Hoge insulineniveaus kunnen schadelijk zijn voor de cognitieve functie en kunnen risico voor milde cognitieve stoornissen verhogen3.
De rol van eiwitten
Eiwitten vormen naast water het meest voorkomende bestanddeel van cellen. Ons lichaam is voor 70% opgebouwd uit eiwitten. Dat betekent dat eiwitten niet alleen brandstof maar ook bouwstoffen zijn.
Een van de belangrijke rollen van dieeteiwitten is het leveren van een voorraad aminozuren voor de productie van neurotransmitters. Van bijzonder belang is het essentiële aminozuur tryptofaan, een voorloper van serotonine, een neurotransmitter die betrokken is bij stemming, informatieverwerking en andere cognitieve functies. Serotoninespiegels kunnen met de leeftijd afnemen, wat mogelijk bijdraagt aan schadelijke effecten op de cognitieve functies en wat een risico op milde cognitieve stornissen en dementie verhoogd3, 4.
Naast serotonine zijn andere van het dieet afgeleide neurotransmitters zoals glutamine, aspartaat en taurine essentieel voor een goede neuronale functie4.
Bovendien suggereert een aantal studies dat eiwit de cognitieve prestaties kan verhogen door het verbeteren van de regulatie en handhaving van stabiele bloedglucose (=glucosehomeostase)3.
Gebrek aan eiwit resulteert in een cascade van negatieve gevolgen op hersenen6, waaronder:
- ongunstige veranderingen in eiwitfosforylering (=mechanisme van een cel om de eiwitten te activeren) wat uit zich in verstoring van een centraal regulerend mechanisme van eiwitfunctie in het centrale zenuwstelsel en is de basis voor talloze cellulaire processen. Verstoorde eiwitfosforylering wordt waargenomen bij een aantal neurodegeneratieve ziektes, waaronder de ziekte van Alzheimer. Daarnaast wordt het verbonden met verslechtering van episodisch geheugen en cognitieve achteruitgang en kan zowel functionele tekorten als neuronale toxiciteit uitlokken9
- verminderde neurotransmittersystemen wat depressie, angst, paniekaanvallen, weinig energie, migraine, slaapproblemen, obsessie, prikkelbaarheid, gebrek aan motivatie en andere stemmings- en gedragsstoornissen kunnen veroorzaken
- verminderd algemeen hersenvolume wat negatief invloed heeft op cognitief functioneren en intelligentie10
- veranderde hippocampale vorming wat tot problemen met geheugen leidt.
An de andere kant, te veel van eiwitten veroorzaakt het ontstaan van zuren (zoals zwavelzuur, fosforzuur en stikstofverbindingen) die een negatieve invloed hebben op de zuurbalans van het lichaam, wat leidt tot veel degeneratieve ziektes en ontstekingen. Daarnaast is een hoge eiwitinname een zware belasting voor je lever, hart, botten en nieren.
Een optimale hoeveelheid van eiwitten moet daarom niet hoger uitkomen dan 30% van de totale calorie-inname. Hierbij is wel een kanttekening dat deze aanbeveling algemeen is. Bij zwangerschap, topsport of zware lichamelijke arbeid zijn de hoeveelheden veel hoger. En bij nierproblemen liggen ze juist veel lager.
Interessant is dat de rol van eiwitten verandert tijdens je leven. Bijvoorbeeld, voldoende eiwit bij kinderen, vooral in de eerste twee levensjaren, verbetert hun cognitieve prestaties6. In tegenstelling tot kinderen wordt bij volwassenen eiwitbeperking geadviseerd om het verouderingsproces te vertragen en aan veroudering gerelateerde chronische ziektes uit te stellen. De gunstige effecten van eiwitbeperking bij mensen ouder dan 65 jaar lijken verloren te gaan en juist cognitieve achteruitgang te bevorderen3, 4, 11. Daarom is het belangrijk om het toepassen van eiwitbeperking tijdens het leven goed te timen.
De rol van vetten
Voedingsvet kan door je hersenen gewoon als een energiebron worden gebruikt. Hier is wel belangrijk om een onderscheid te maken tussen verschillende soorten vet. Op basis van de moleculaire samenstelling zijn er verzadigde en onverzadigde vetten.
Verzadigde vetten worden als slechte vetten gezien omdat ze in het lichaam een veel stijvere consistentie dan onverzadigde vetten hebben en daarom zetten zich gemakkelijk vast op de wanden van de bloedvatten, wat het begin kan zijn van gevaarlijke vaatvernauwingen. Daarnaast is de inname van verzadigde vetzuren (= vetten zonder glycerolmolecuul) gerelateerd aan een slechtere geheugenfunctie2, 6. Het wordt geadviseerd om niet meer dan 10% verzadigde vetten van de totale calorie-inname te consumeren.
Onverzadigde vetten daarentegen worden als goede vetten beschouwd. Ze zijn betrokken in opbouw en onderhoud van de celmembranen, zijn de grondstof voor hormonen en hormoonachtige prostaglandines, spelen een rol in de opbouw van de neurotransmitters, verbeteren de verbranding van verzadigde vetten en zijn essentieel voor de hersenstofwisseling en de hersenopbouw want de hersenen bestaan voor meer dan de helft uit onverzadigde vetzuren.
Zoals je kan zien, is vet in de voeding een belangrijke macronutriënt voor de hersenen omdat het noodzakelijk is voor de structuur van celmembranen van neuronen. Alle neuronen in de hersenen zijn rijk aan meervoudig onverzadigde vetzuren (MOV), die je via voeding krijgt. De met name essentiële MOV (=MOV die ons lichaam zelf niet kan aanmaken) kunnen de cognitieve functies behouden door o.a. positieve effecten op neuronen, verbeterde insulinegevoeligheid en glucosemetabolisme, verminderde hart- en vaatziekten en beroerte3. Daarnaast kunnen essentiële MOV tegen dementie beschermend zijn. Vooral hoge omega-3 (ω − 3) MOV-consumptie wordt als bijzonder gunstig beschouwd omdat de omega-3-vetzuren 30% van de samenstelling van een celmembraan in de hersenen uitmaken. De hoge inname van omega-3 MOV is geassocieerd met:
- betere cognitieve prestaties (waaronder leervermogen) en hogere hersenintegriteit, wat een cruciale rol spelt in het geheugen2, 3
- een verminderd risico op dementie en milde cognitieve stoornissen bij ouderen3
- integriteit van neuronale membranen en van de myeline-omhulsels in de hersenen wat invloed heeft op de kwaliteit en snelheid in communicatie tussen neuronen en daardoor op cognitieve functies
- relationeel geheugen bij kinderen6
- hogere verwerkingssnelheden bij volwassenen3, 6
- hersenbescherming tijdens veroudering2, 4.
Een andere essentiële MOV, fosfatidylcholine, verbetert geheugen, leren, concentratie en het vermogen om woorden te onthouden vooral bij oudere mensen met geheugenverlies3.
Maar de hoge inname van vet (=meer dan 30% van de totale calorie-inname) heeft ook nadelige effecten. Zo, kan hoge inname van vet met name rood vlees en zuivelproducten, naast het toegenomen lichamsgewicht ook ontstekingen bevorderen en het risico op hartaandoeningen of kanker verhogen12. Een redelijk compromis is een dieet waarbij het totale vetgehalte ongeveer 30% is13. Dus, let goed op hoeveel en welke vetten je gebruikt. Afhankelijk daarvan kan je je gezondheid bevorderen of juist verslechteren.
Wat is dan de optimale balans tussen 3 macronutriënten?
De optimale balans tussen elk van de macronutriënten in een dieet is al lang een onderwerp van discussie. Om bewust een voedingspatroon te kiezen die de gezondheid van de hersenen optimaliseert, is het belangrijk om de rol van elk van de macronutriënten op de hersenfunctie te begrijpen.
Huidig bewijs geeft aan dat er geen specifieke verhouding tussen koolhydraten, eiwit en vet in een dieet voor iedereen het beste is. Evenmin hebben alle diëten en caloriebronnen dezelfde metabolische effecten bij iedereen. Hier, is een individuele benadering van toepassing.
Sommige onderzoeken beweren echter dat de relatieve hoeveelheid macronutrienten weinig relevant is voor de gezondheid en dat in plaats daarvan de nadruk moet worden gelegd op kwaliteit van het dieet, met name welke specifieke vet-, eiwit- of koolhydraatbronnen worden geconsumeerd12. Hier moet de focus liggen op:
- kwaliteit van koolhydraten: het verminderen van bewerkte voedingsmiddelen, waaronder suiker en geraffineerde granen. De kwaliteit van koolhydraten heeft een grote invloed op het risico voor tal van chronische ziekten. Het vervangen van bewerkte koolhydraten door onbewerkte koolhydraten zou je gezondheid enorm ten goede komen14. Als uitkomst, kan bloedglucosecontrole door, bijvoorbeeld, een dieet met een lage GB een belangrijk doelwit zijn bij de preventie van leeftijdsgebonden cognitieve achteruitgang7
- kwaliteit van eiwitten: eiwitten uit de voeding voor het grotendeels moeten plantaardig zijn t.o.v. dierlijk om de verzuring in het lichaam en daardoor onstekingen te beperken
- kwaliteit van vetten: het vervangen van verzadigd vet door natuurlijk voorkomende onverzadigde vetten en het vermijden van transvetten (= kunstmatige vetten die onstaan bij de industriele productie van bijvoorbeeld snoep, koekjes, margarine)
- een aanzienlijke variatie in de samenstelling van macronutriënten12.