Brainfood für Schüler- innen und Schüler - PH

Ernährung
Günther Thöni
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Brainfood für Schülerinnen und Schüler ?
1. Definition
„Gesunde Ernährung“ kann nicht nur zu einem höheren
Wohlbefinden der Kinder und Jugendlichen beitragen und
ein wichtiger Pfeiler in der Prävention von Erkrankungen
wie Stoffwechselstörungen (Diabetes mellitus Typ 2) sein,
sondern sie kann auch nach Ansicht einiger Autoren1 die
intellektuelle Leistungsfähigkeit steigern. In diesem Zusammenhang spricht man von „Brainfood“.
1
) Herzing M. (2011): Lernen geht durch den Magen. Wie die Ernährung die geistige Leistungsfähigkeit unserer Kinder beeinflusst,
Marburg. (Tectum Verlag)
Holford P., Colson D. (2011): Optimale Gehirnernährung für Kinder, Kirchzarten. (VAK Verlag)
Krebs C.T. (20114): Nährstoffe für ein leistungsfähiges Gehirn,
Kirchzarten. (VAK Verlag)
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2. Physiologie des Gehirns, Nährstoffe
2.1 Allgemeines
Das Gehirn als Steuerzentrale für die meisten wichtigen
Körperfunktionen macht nur etwa 2 % des Körpergewichtes aus, benötigt aber ca. 20 % der Energie des Grundumsatzes. Diese Tatsache lässt bereits vermuten, dass die
Qualität der Energiezufuhr einen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Gehirns hat. Die Kommunikation der Nervenzellen untereinander geschieht an den Synapsen über
sogenannte Neurotransmitter wie z.B. Dopamin, Serotonin
oder Noradrenalin. Je mehr Synapsen sich ausbilden, desto leistungsfähiger wird ein Gehirn.
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Ernährung Günther Thöni: Brainfood für Schülerinnen und Schüler ?
2.2 Zufuhr von Fetten, Proteinen und
Kohlenhydraten
Für die kognitive Entwicklung von entscheidender Bedeutung ist die Zufuhr von mehrfach ungesättigten Fettsäuren
und Proteinen2, die beide bei ausgewogener Ernährung
der Mutter in optimaler Zusammensetzung in der Muttermilch vorkommen. Ideal für die Konzentrationsfähigkeit von
Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen ist ein relativ konstant bleibender Blutzuckerspiegel3, der seinerseits von der
Kohlenhydratzufuhr abhängt. Idealerweise sollten Schulkinder komplexe Kohlenhydrate in Form der Vielfachzucker
wie Vollkornprodukte, Gemüse und Hülsenfrüchte essen,
die einen längerfristig gleichbleibenden Glukosespiegel im
Blut garantieren. Süßigkeiten und gesüßte Getränke ihrerseits erhöhen die Blutglukose sehr schnell, führen aber
gegenregulatorisch zu einer erhöhten Insulinausschüttung
in der Bauchspeicheldrüse, was wiederum innerhalb von
30–60 Minuten zu einem auffallend niedrigeren Glukosewert im Blut führt als vor dem Verzehr der Getränke. Eine
länger andauernde Unterversorgung mit Glukose führt zu
Konzentrationsschwächen.
2.2.1 Aminosäuren
Das Gehirn ist auch ständig auf die Zufuhr von Proteinen
angewiesen. Wie bereits oben angeführt ist eine Vielzahl
von Neurotransmittern für die Signalübertragung im Gehirn
verantwortlich. Diese Überträgersubstanzen werden aus
bestimmten mit der Nahrung zugeführten Aminosäuren,
die idR in gebundener Form als Proteine eingenommen
werden, gebildet. Die folgende Übersicht4 gibt Auskunft
über einige dieser Aminosäuren, die daraus gebildeten
Neurotransmitter und die diesbezüglich empfehlenswerten
Nahrungsmittel:
Aminosäure
Neurotransmitter
Glutamin
GABA5
Glycin
Glycin
Phenylalanin
Dopa, Adre, Nor6
Weizen- Vollkorn, Milch,
Walnüsse, Fleisch
Kürbiskerne, Mais- Vollkorn,
Walnüsse
Käse, Sojabohnen, Erdnüsse,
Thunfisch
Fisch, Pute, Sojabohnen,
Brokkoli, Reis
Fisch, Fleisch, Milchprodukte
Käse, Sojabohnen, Erdnüsse,
Eier, Fleisch
Serin, Methionin Acetylcholin
Tyrosin
Dopa, Adre, Nor
Tryptophan
Serotonin
Nahrungsmittel (Beispiele)
Einige dieser Neurotransmitter, die für die Regulation der
Impulsleitung im Gehirn verantwortlich sind, zeigen eine
hemmende, also „bremsende“ Wirkung (GABA, Glycin),
während andere eine Aktivierung (Dopa, Adre, Nor, Ace2
) Herzing M. (2011), 103.
tylcholin und Serotonin) bewirken. Einigen dieser Substanzen lassen sich eindeutige Funktionen hinsichtlich der kognitiven Leistungsfähigkeit zuschreiben7: Tyrosin spielt eine
wichtige Rolle bei der Konzentration und beim Abrufen
von Informationen. Tryptophan seinerseits hat eine große
Bedeutung für die Entspannung, während Serin und Methionin beim Abrufen und vor allem beim Abspeichern von
Informationen ihren Beitrag leisten. Die Beiträge aller Neurotransmitter zur kognitiven Leistungsfähigkeit sind noch
nicht endgültig geklärt.
2.2.2 Fette
Inwiefern können Nahrungsfette zur Optimierung der kognitiven Leistungsfähigkeit beitragen? Sie bestehen aus
gesättigten und einfach sowie mehrfach ungesättigten
Fettsäuren. Ihre Aufnahme ist für Aufbau und Funktion der
Membranen im Nervensystem unentbehrlich, die ihrerseits
für die Signalübertragung von ausschlaggebender Bedeutung sind. In diesem Zusammenhang ist die Zufuhr von sogenannten Omega-3-Fettsäuren hervorzuheben8, die auch
in der Hirnentwicklung von Föten und Kleinkindern eine
unentbehrlich wichtige Rolle spielen. Nebenbei erwähnt
findet man niedrige Omega-3-Fettsäure-Spiegel bei einer
Vielzahl von Erkrankungen wie z.B. Bluthochdruck, Herzinfarkt, Schlaganfall, Depressionen, Schizophrenien und Alzheimer-Demenz. Enthalten sind diese Fettsäuren vor allem
in Leinöl, das einen Anteil von 5–70 % aufweist. Geringere
Mengen enthalten Walnussöl, Rapsöl, Lachse, Sardellen,
Sardinen und Makrelen.
2.3 Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente
Vitamine und Mineralstoffe sind unentbehrliche Nahrungsbestandteile, die an zahlreichen Reaktionen im Stoffwechsel als Katalysatoren maßgeblich beteiligt sind. Auch die
Synthese von Neurotransmittern und Fettsäuren benötigt
ihre Anwesenheit. Nahezu alle Vitamine der B-Reihe9 und
Vitamin C sind daran beteiligt. Außerdem schützen sie das
Gehirn vor den Schäden, die durch Sauerstoffradikale hervorgerufen werden. Die Mineralstoffe Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium werden direkt für die Funktion von
Nervenzellen benötigt. Während Natrium, Kalium und Calcium bei der Impulsweiterleitung eine entscheidende Rolle
spielen und damit die Nervenleitgeschwindigkeit erhöhen,
trägt Magnesium zur Erhöhung der Konzentration bei10.
Auch die Spurenelemente Eisen, Jod und Zink können zur
Erhöhung der Konzentration, zur Informationsübertragung
und somit zur Verbesserung der Lernleistung beitragen.
Die oben angeführten Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente sind in größeren Mengen in folgenden Nahrungsmitteln vorhanden:11
7
) Vgl. Herzing M. (2011), 111-113.
8
) Krebs C.T. (20114), 85-86.
9
) Kiefer I. (2007): Schlau geschlemmt, in: Gehirn und Geist 5, 3643. Zitiert bei Herzing M. (2011),104.
) Insbesondere die Vitamine B1 – Thiamin, B2 – Riboflavin, B3
– Niacin, B5 – Pantothensäure, B6 – Pyridoxin, B7 – Biotin, B9 –
Folsäure;
4
) Vgl. Herzing M. (2011), 111-113; Krebs C.T. (20114), 83.
10
5
) GABA entspricht der Gammaaminobuttersäure.
11
6
) Dopamin, Adrenalin, Noradrenalin
3
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) Vgl. Herzing M. (2011), 111-112.
) Vgl. http://jumk.de/bmi/mineralstofftabelle.php (05.12.2012),
http://jumk.de/bmi/vitamintabelle.php (05.12.2012)
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Vitamine,
Mineralstoffe,
Spurenelemente
Vit B1
Vit B2
Vit B3
Vit B5
Vit B6
Vit B7
Vit B9
Vit C
Natrium
Kalium
Calcium
Magnesium
Eisen
Jod
Zink
3. Schlussbemerkungen
Nahrungsmittel
Weizenkeime, Vollkorngetreide, Erbsen, Herz,
Schweinefleisch, Hefe, Haferflocken, Leber, Naturreis
Milchprodukte, Fleisch, Vollkorngetreide, Käse, Eier,
Leber, Seefisch, grünes Blattgemüse, Molkepulver
Bierhefe, Erdnüsse, Erbsen, Leber, Geflügel, Fisch,
mageres Fleisch
Leber, Gemüse, Weizenkeime, Spargel, Krabben,
Fleisch, Sonnenblumenkerne, Pumpernickel
Bananen, Nüsse, Vollkornprodukte, Hefe, Leber,
Kartoffeln, grüne Bohnen, Blumenkohl, Karotten
Leber, Blumenkohl, Champignons, Vollkornprodukte,
Ei, Avocado, Spinat, Milch
Leber, Weizenkeime, Kürbis, Champignons, Spinat,
Avocado
Hagebutten, Sanddorn, Zitrusfrüchte, Johannisbeeren, Kartoffeln, Paprika, Tomaten, Kohl, Spinat,
Gemüse
Schinken, Fleisch, Karotten, Spinat, Hartkäse
Bananen, Pflaumen, Gemüse, Aprikosen, Kartoffeln,
Milchprodukte, Fleisch, Fisch, getrocknete Früchte
Milch und Milchprodukte, Grünkohl, Mandeln, härteres Trinkwasser
Gemüse, Nüsse, Haferflocken, Getreide, Milch,
Bananen, Mineralwasser
Fleisch, Kohl, Nüssen, Eigelb, Leber, Hülsenfrüchte,
Schwarzwurzel
jodiertes Speisesalz, Meeresprodukte, Algen,
Seefisch
Getreide, Leber, Hülsenfrüchte, Innereien,
Meeresfrüchte, Milchprodukte
Im Lichte der Erkenntnisse über Brainfood muss unbedingt
festgestellt werden, dass z.B. bzgl. der Vitaminversorgung
unserer Kinder und Jugendlichen Mangelerscheinungen
eher selten zu Tage treten, da auch bei relativ einseitiger
Ernährung wie Fast-Food die Vitamine in noch ausreichendem Maß zugeführt werden. Deshalb muss aus medizinischer Sicht vor einer unkontrollierten medikamentösen
Substitution gewarnt werden, da Überdosierungen sehr
leicht möglich sind und unter Umständen sehr unangenehme Folgen12 haben können. Dies trifft auch auf die wasserlöslichen Vitamine zu13. Eine optimale Versorgung mit den
oben angeführten Mineralstoffen und Spurenelementen
muss idR durch eine ausgewogene Mischkost gewährleistet sein. Im Zuge einer ernährungsmedizinischen Abklärung
kann man an Hand der Blutspiegel von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen auf die eventuelle Notwendigkeit von Substitutionen schließen.
12
) Die Palette reicht von Kopfschmerzen bis zu komatösen Zuständen.
Die derzeit gültigen Richtlinien zur „gesunden Ernährung“
erfüllen alle Voraussetzungen, um nach den Erkenntnissen der Ernährungswissenschaft die kognitive Leistungsfähigkeit der Kinder zu optimieren. Die derzeit gültige Ernährungspyramide zeigt modellhaft, wie die tägliche Nahrungszusammensetzung aus ernährungsphysiologischer
Sicht aussehen könnte. Das Motto „Fünfmal am Tag“ bezogen auf die Zufuhr von Gemüse, Obst und Salate kann
als ergänzendes Richtmaß betrachtet werden, wobei aufgrund von Nahrungsmittelintoleranzen und -allergien für
jedes Individuum eine spezifische Auswahl der Nahrungsmittel erfolgen sollte. Die zusätzliche Substitution von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen bedarf einer
vorhergehenden ernährungsmedizinischen Diagnostik und
kann bzw. soll in Anbetracht der Möglichkeiten von gefährlichen Überdosierungen nicht per se zur Optimierung
der Hirnleistungen herangezogen werden. Jede Form von
„Brain enhancement“14 wie sie an amerikanischen und zunehmend auch an europäischen Universitäten von Studierenden betrieben wird, ist nicht nur aus medizinischer Sicht
prinzipiell abzulehnen.
Literatur
Herzing M. (2011). Lernen geht durch den Magen. Wie die Ernährung die geistige Leistungsfähigkeit unserer Kinder beeinflusst, Marburg. (Tectum Verlag)
Holford P. & Colson D. (2011). Optimale Gehirnernährung für Kinder, Kirchzarten. (VAK Verlag)
Krebs C.T. (2014). Nährstoffe für ein leistungsfähiges Gehirn, Kirchzarten. (VAK Verlag)
Kiefer I. (2007). Schlau geschlemmt, in: Gehirn und Geist 5, 36-43.
Zitiert bei Herzing M. (2011), 104.
http://jumk.de/bmi/mineralstofftabelle.php (05.12.2012)
http://jumk.de/bmi/vitamintabelle.php (05.12.2012)
Zum Autor:
DDr. Günther Thöni
Institution: Kirchliche Pädagigische Hochschule –
Edith Stein; Hochschullehrer und Arzt
Kontakt: [email protected]
14
) Darunter versteht man die kognitive Leistungssteigerung durch
die medikamentöse Zufuhr von Amphetaminen.
13
) Bei einer Vitamin C-Überdosierung kann es z.B. zur Bildung
von Nierensteinen kommen.
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