Choroby o podłożu neurologicznym i psychicznym stanowią znaczną część schorzeń dotykających ludzi na całym świecie. Wysiłek fizyczny posiada udokumentowany, pozytywny wpływ na nasz mózg. Aktywność fizyczna przyczynia się do zmniejszania ryzyka demencji, depresji i stresu, a także przywraca i utrzymuje funkcje poznawcze i kontrolę metaboliczną. Nasz umysł wyczuwa aktywność fizyczną, co sugeruje, iż czynniki obwodowe aktywowane przez wysiłek umożliwiają bezpośrednie połączenie między funkcjami mięśni i mózgu. Aktywność fizyczna - czy jest ona zatem remedium na zaburzenia funkcji układu nerwowego?

Aktywność fizyczna – wpływ na mózg

Pracujące mięśnie szkieletowe wydzielają miokiny, które przyczyniają się do regulacji pracy i funkcji hipokampa. Istnieje wiele dowodów na ten proces, np: katepsyna B, produkowana przez pracujące mięśnie jest w stanie przejść przez barierę krew-mózg, aby zwiększyć produkcję neurotroficznych czynników pochodzenia mózgowego, a tym samym usprawnić neurogenezę, pamięć i zdolność nauki.

Ćwiczenia zwiększają również poziom genu FNDC5, co może się przyczynić do wzrostu poziomów neurotroficznych czynników pochodzenia mózgowego, przez co rozwija się nasz mózg. Aktywność fizyczna wyzwala wydzielanie IL-6, która uznawana jest za prototyp miokin. Jej działanie przyczynia się również do tłumienia ośrodkowych mechanizmów odpowiedzialnych za łaknienie, dlatego też będzie ona szczególnie pomocna dla osób pragnących zmniejszyć procentowy udział tkanki tłuszczowej w swoich organizmach.

Regularne ćwiczenia fizyczne zwiększają ekspresję genów kodujących aminotransferazę kinureniny, co powoduje korzystną w kontekście zdrowia psychicznego, zmianę równowagi między neurotoksyczną kinureniną, a chroniącym połączenia nerwowe kwasem kinureninowym, co zmniejsza nasilenie objawów depresji. Sygnalizacja przy pomocy miokin, inne czynniki uwalniane z pracujących mięśni, hepatokiny, adipokiny są zaangażowane w pośrednictwo pomiędzy pozytywnymi skutkami aktywności na proces tworzenia nowych połączeń nerwowych, pogłębiania funkcji poznawczych oraz usprawnianiem metabolizmu mózgu. 

W aktywnym ciele młody mózg!

Jak się okazuje, ćwiczenia fizyczne mogą przyczynić się do zapewnienia ochrony przed pogorszeniem się funkcji poznawczych w miarę upływu lat. Do końca nie jest jasne, czy regularna aktywność zmienia trajektorię naturalnego procesu starzenia się naszego organizmu, poprzez wpływ na metaboliczne i sercowo-naczyniowe czynniki ryzyka. Istnieje hipoteza, iż ćwiczenia wywołują zmiany neurochemiczne i strukturalne w hipokampie, chroniąc w ten sposób pamięć i zdolność uczenia się. Nie jest również jasne, w jakim stopniu starzejące się mięśnie mogą wytworzyć bodźce fizjologiczne zdolne by działać na mózg. Aktywność fizyczna jednak zmniejsza i hamuje w znacznym stopniu utratę mięśni związaną z wiekiem - sarkopenię. Jest ona silnie związana z odnerwieniem włókien mięśniowych. 

Czy tkanka tłuszczowa wpływa na działanie mózgu?

Adiponektyna jest białkiem wydzielanym przez komórki białej tkanki tłuszczowej. Jest ona również wydzielana przez mięśnie szkieletowe podczas ćwiczeń. Posiada ona właściwości uwrażliwiające na insulinę, przeciwcukrzycowe, przeciwzapalne, przeciwmiażdżycowe oraz neuroprotekcyjne. Adiponektyna może przenikać przez barierę krew-mózg i wywoływać zwiększoną proliferację komórek oraz zmniejszać zachowania przypominające depresję. Zmniejszenie zachowań podobnych do depresji wywołane wysiłkiem zostało zniesione u myszy z jej niedoborem poprzez mechanizm, który obejmował upośledzenie AMPK w hipokampie. Odkrycia te sugerują, że adiponektyna pośredniczy w mechanizmach pozytywnego działania ćwiczeń na neurogenezę hipokampa i obniżania poziomu depresji. Odkrycie adipokin, takich jak adiponektyna, sugeruje bezpośredni związek między tkanką tłuszczową i mózgiem, który można modulować ćwiczeniami.

Wpływ ćwiczeń na mózg - konkluzje

Istnieje ścisłe połączenie funkcyjne pomiędzy mięśniami a naszym umysłem. Największe korzyści dla obu układów płyną z regularnej aktywności fizycznej i właściwego sposobu odżywiania. Pracujące mięśnie wydzielają substancje bioaktywne, będące w stanie przekroczyć barierę krew-mózg i bezpośrednio wpływać na jego rozwój - stymulując do zwiększania ilości połączeń nerwowych, zwiększając liczbę neuronów oraz stymulując koncentrację, pamięć i możliwość uczenia się. 

________________

Autor: Tomasz Domoradzki