Cvičení stimuluje mozek díky jeho působení na svaly

Cvičení hraje důležitou roli ve zdraví mozku tím, že způsobuje, že svaly uvolňují molekuly spojené s kognitivními funkcemi, zjistila nedávná studie.

Výzkum publikovaný v Proceedings of the National Academy of Sciences ukazuje, že když jsou aktivovány nervy, které stimulují svaly, vysílají také signály do mozku a uvolňují bioaktivní molekuly a nanočástice, které zlepšují funkci mozku.

Výsledky zdůrazňují důležitost zachování muskuloskeletálního zdraví nejen pro kardiovaskulární zdraví nebo mobilitu, ale také pro potlačení neurodegenerace, řekl Hongrong Kong, Ph.D., profesor na katedře chemického a biomolekulárního inženýrství na University of Illinois v Urbana-Champaign a spoluautorka studie..

Vysvětlil, že: „Udržování neuronální inervace je zásadní pro to, aby svaly mohly produkovat biologické faktory, které prospívají mozku. Při pravidelných svalových kontrakcích svaly nejen uvolňují tyto prospěšné faktory, ale také pomáhají udržovat inervaci nezbytnou k tomu, aby nervy nadále vysílaly signály do svalů. Tyto signály jsou nezbytné k regulaci uvolňování neurotrofických faktorů do mozku.“

Studie stimulovala svaly glutamátem, aby se zjistilo, jak nervová funkce reaguje. Vědci použili modely svalové tkáně, jednu inervovanou a jednu neinervovanou, a zjistili, že inervovaná tkáň vysílá do mozku více signálů.

Protože některé funkce neuronů ve svalech mohou s věkem nebo zraněním klesat, vědci se zajímali o to, jak tato ztráta ovlivní zdraví mozku.

Jak cvičení ovlivňuje funkci mozku?

V této studii výzkumníci nepozorovali lidi při cvičení. Místo toho studovali modely svalové tkáně, což znamená, že nebylo možné vyvodit přímé závěry o konkrétních formách cvičení a jejich účincích na zdraví mozku.

Kong uvedl, že předchozí výzkum cvičení a zdraví mozku ukázal přímou korelaci mezi velikostí hipokampu a pravidelnou fyzickou aktivitou. Ale pro tuto novou studii se výzkumníci zaměřili na nervový systém a muskuloskeletální funkce, aby lépe porozuměli interakci mezi mozkem a tělem.

"Naše studie neprokázala, jak může cvičení přímo zlepšit kognitivní funkce," varoval Kong. „Několik studií již prokázalo, že pravidelné cvičení může zlepšit kognitivní funkce u dospělých. V těchto studiích byli účastníci požádáni, aby pravidelně cvičili, a byly sledovány změny velikosti jejich hipokampu.“

"Výsledky ukazují, že lidé, kteří pravidelně cvičí aerobní cvičení, mají větší hippocampy a dosahují lepších výsledků v testech prostorové paměti. Zaměřili jsme se na to, jak neurony spojené se svaly ovlivňují jednu z cest mezi svaly a mozkem." — Hyunjun Kong, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC, hlavní trenér pro zdraví mozku a ředitel programu FitBrain na Neuroscience Institute v Santa Monice v Kalifornii, který se studie nezúčastnil, řekl, že bude chvíli trvat, než plně porozumí účinky cvičení na mozek a budoucí studie na lidech to budou muset vzít v úvahu.

„Délka času potřebného k pozorování účinků cvičení na kognitivní funkce se může lišit v závislosti na typu, intenzitě a frekvenci cvičení a také na individuálních rozdílech ve věku, výchozích kognitivních funkcích a zdravotním stavu,“ Glatt řekl.

„Studie obvykle vykazují pozorovatelné účinky po dobu týdnů až měsíců. Je důležité, aby budoucí studie zohlednily tyto proměnné, aby bylo možné přesně posoudit časový rámec,“ poznamenal.

Jaké typy cvičení jsou nejlepší pro zdraví mozku?

Pravidelné cvičení má měřitelný přínos pro zdraví mozku. Například box se používá k pomoci lidem s Parkinsonovou nemocí.

Glatt poznamenal, že některé druhy cvičení mohou být při zlepšování zdraví mozku účinnější než jiné, zejména ty, které vyžadují kognitivní funkce.

"Aerobní cvičení, jako je běh, plavání a jízda na kole, které zlepšují kardiovaskulární zdraví, jsou široce známé pro své pozitivní účinky na mozkové funkce," řekl.

"Nicméně aktivity, které kombinují fyzickou a kognitivní aktivitu - jako je tanec a týmové sporty - mohou nabídnout další výhody kvůli potřebě koordinace, rytmu a výkonných funkcí," dodal.

Může cvičení zvrátit nebo zpomalit kognitivní pokles?

Kong navrhl, že fyzická aktivita by mohla potenciálně zvrátit nebo zpomalit kognitivní pokles spojený se stárnutím.

"Jak lidé stárnou, postupně ztrácejí dobře vytvořená neuromuskulární spojení mezi nervy a svaly, což zhoršuje schopnost svalů regulovat se nervovými signály a v důsledku toho snižuje jejich schopnost vylučovat faktory kritické pro funkci mozku," Kong vysvětleno.

"Při vhodném tréninku nebo stimulaci svalových kontrakcí mohou svaly produkovat faktory, které pomáhají udržovat tato neuromuskulární spojení a brání denervaci. Výsledkem je, že starší dospělí mohou mít stále funkčně inervované svaly schopné produkovat důležité faktory, které zlepšují kognitivní funkce v mozek,“ poznamenal.

Glatt uvedl, že sedavý životní styl s relativně nízkou úrovní fyzické aktivity může být spojen s vyšším rizikem poklesu kognitivních funkcí.

Upozornil však, že existují různé individuální rozdíly týkající se genetiky, životního stylu a faktorů prostředí.

"Cvičení je stále více uznáváno jako podpůrný zásah pro lidi s oslabenými kognitivními funkcemi, včetně těch, kteří trpí poklesem věku nebo stavy, jako je Alzheimerova choroba. Fyzická aktivita může zlepšit průtok krve mozkem, snížit zánět a stimulovat uvolňování růstových faktorů, které mohou pomoci udržet nebo zlepšit kognitivní funkce,“ řekl Glatt.

„Přestože cvičení je prospěšné pro udržení kognitivního zdraví a potenciálně zpomaluje progresi poklesu, důkazy o jeho schopnosti zvrátit stávající kognitivní pokles jsou stále neprůkazné. Většina studií naznačuje, že cvičení může podporovat pomalejší tempo poklesu a lepší celkové zdraví mozku., ale opak může být pravdou pro řešení zjištěných kognitivních deficitů vyžaduje rozsáhlejší výzkum,“ varoval.