Fizinis aktyvumas plačiai pripažįstamas dėl savo naudos fizinei sveikatai, įskaitant svorio kontrolę, širdies ir kraujagyslių sveikatą bei raumenų stiprumą. Tačiau jo gilus poveikis smegenų sveikatai yra ne mažiau reikšmingas, nors dažnai mažiau aptartas. Šiame straipsnyje nagrinėjama, kaip fizinis aktyvumas skatina neurogenezę ir padidina smegenų tūrį, taip gerindamas kognityvines funkcijas. Be to, apžvelgiami skirtingų fizinio aktyvumo tipų privalumai, palyginant aerobines ir anaerobines veiklas bei jų atitinkamą poveikį smegenų sveikatai.
Poveikis Neurogenezės ir Smegenų Tūriui: Kaip Aktyvumas Skatina Smegenų Sveikatą
Neurogenezė: Naujų Neuronų Kūrimas
Neurogenezė reiškia procesą, kurio metu smegenyse susidaro nauji neuronai. Šis procesas yra labiausiai aktyvus prenataliniuose vystymosi etapuose, tačiau tęsiamas sumažėjusiu tempu tam tikruose smegenų regionuose visą suaugusio amžiaus laikotarpį, ypač hipokampe – regione, susijusiame su mokymusi ir atmintimi.
Aktyvumo Indukuota Neurogenezė
- Hipokampinis Neurogenezė: Fizinis aktyvumas, ypač aerobinės veiklos, buvo parodyta skatinančios neurogenezę hipokampe. Šis skatinimas gerina atminties formavimąsi ir kognityvinę funkciją.
- Smegenų Kilmės Neurotrofinis Faktorius (SKNF): Aktyvumas padidina SKNF gamybą – baltymą, kuris palaiko esamų neuronų išgyvenimą ir skatina naujų neuronų bei sinapsių augimą ir diferenciaciją. Padidėję SKNF lygiai siejasi su geresnėmis kognityvinėmis funkcijomis.
- Streso Mažinimas: Aktyvumas mažina kortizolio, streso hormono, lygį, kuris gali neigiamai paveikti neurogenezę. Žemesni kortizolio lygiai prisideda prie palankesnės aplinkos neuronų augimui.
Padidėjimas Smegenų Tūryje
Reguliarus fizinis aktyvumas buvo siejamas su smegenų tūrio padidėjimu, ypač regionuose, kurie yra kritiški kognityvinėms funkcijoms.
Pilkasis Medžiagos Patobulinimas
- Korticinis Storumas: Aktyvumas gali lemti padidėjusį kortikinio storumą srityse, atsakingose už vykdomąsias funkcijas, tokiose kaip priekinis prefrontalinis žievės plotas.
- Patobulinta Kognityvinė Veikla: Šie struktūriniai pokyčiai siejasi su geresniais rezultatais užduotyse, susijusiose su dėmesiu, planavimu ir daugiafunkcinio darbo atlikimu.
Baltosios Medžiagos Integralumas
- Mielinizacija: Fizinis aktyvumas skatina baltosios medžiagos integralumą, gerindamas mielinizaciją – procesą, kuriuo nervų skaidulos apgaubia mielino sluoksniu, užtikrinančiu efektyvų signalų perdavimą.
- Neuroninė Susietis: Pagerėjusi baltosios medžiagos sveikata gerina ryšį tarp skirtingų smegenų regionų, palengvindama geresnę komunikaciją ir kognityvinį apdorojimą.
Kraujagyslių Sveikata ir Kraujo Srautas
- Angiogenezė: Aktyvumas skatina naujų kraujagyslių formavimąsi smegenyse (angiogenezę), gerindamas kraujo srautą ir maistinių medžiagų tiekimą.
- Oksigenacija: Pagerintas smegenų kraujo srautas didina deguonies ir gliukozės tiekimą neuronams, palaikydamas jų funkciją ir išgyvenimą.
Neuroprotekcija ir Ligos Prevencija
- Mažesnė Neurodegeneracinių Ligių Rizika: Reguliarus aktyvumas siejamas su mažesne Alzheimerio ligos ir kitų demencijos formų rizika.
- Priešuždegiminiai Poveikiai: Fizinis aktyvumas mažina uždegimą smegenyse, kuris yra susijęs su kognityviniu nuosmukiu ir neurodegeneracinėmis ligomis.
Fizinių Pratimų Tipai: Aerobinės vs. Anaerobinės Veiklos Privalumai
Skirtingų tipų fizinis aktyvumas suteikia įvairių naudos smegenų sveikatai. Suprasti skirtumus tarp aerobinių ir anaerobinių pratimų padeda pritaikyti fitneso rutiną, siekiant maksimaliai išnaudoti kognityvinius privalumus.
Aerobiniai Pratimai
Apibrėžimas
Aerobiniai pratimai, dar žinomi kaip širdies ir kraujagyslių arba ištvermės pratimai, apima nuolatines veiklas, kurios didina širdies ritmą ir kvėpavimą, tokias kaip bėgimas, plaukimas ir dviračių sportas.
Kognityviniai Privalumai
- Pagerinta Atmintis ir Mokymasis: Aerobiniai pratimai ženkliai gerina hipokampinio regiono funkciją ir tūrį, lemiančius geresnes atminties ir mokymosi galimybes.
- Nuotaikos Gerinimas: Padidėję neurotransmiterių, tokių kaip serotoninas ir dopaminas, kiekiai aerobinių veiklų metu gerina nuotaiką ir mažina depresijos bei nerimo simptomus.
- Vykdomųjų Funkcijų Tobulinimas: Stebėti pagerėjimai dėmesio, planavimo ir daugiafunkcinio darbo atlikime po reguliaraus aerobinio aktyvumo.
Mechanizmai
- SKNF Gamybos Padidėjimas: Aerobiniai pratimai efektyviau didina SKNF lygius nei anaerobinės veiklos.
- Padidėjęs Kraujo Srautas: Nuolatinė širdies ir kraujagyslių veikla pagerina smegenų kraujo srautą, palaikydama neuronų sveikatą.
Anaerobiniai Pratimai
Apibrėžimas
Anaerobiniai pratimai susideda iš trumpų, intensyvių veiklos šuolių, kai organizmo deguonies poreikis viršija prieinamą deguonies tiekimą, tokių kaip svorio kilnojimas, sprintai ir didelio intensyvumo intervalinės treniruotės (DIIT).
Kognityviniai Privalumai
- Neurotransmiterių Reguliavimas: Anaerobiniai pratimai įtakoja neurotransmiterių, tokių kaip adrenalinas ir noradrenalinas, išsiskyrimą, kurie gali pagerinti koncentraciją ir reakcijos laiką.
- Streso Atsparumas: Dalyvavimas aukšto intensyvumo veiklose gali pagerinti organizmo gebėjimą susidoroti su stresu, moduliuojant hipotalamo-pituitaro-adrenalinę (HPA) ašį.
- Neuroendokrininė Reakcija: Augimo hormono lygio padidėjimas anaerobinio aktyvumo metu palaiko smegenų sveikatą ir neurogenezę.
Mechanizmai
- Laktozo Gamyba: Anaerobiniai pratimai lemia laktozo kaupimąsi, kuris gali turėti neuroprotektyvių savybių ir palaikyti neuroplastiškumą.
- Raumenų-Kalcio-Smegenų Ašis: Jėgos treniruotės įtakoja osteokalcino išskyrimą iš kaulų, kuris buvo siejamas su pagerinta kognityvine funkcija.
Aerobinių ir Anaerobinių Pratimų Derinimas
- Sinergetiniai Poveikiai: Aerobiniai ir anaerobiniai pratimai kartu gali suteikti išsamesnę naudos smegenų sveikatai.
- Įvairūs Stimulai: Skirtingi pratimų metodai stimuliuoja įvairias neurobiologines kelius, lemiančias platesnius kognityvinius patobulinimus.
Aktyvumo Rekomendacijos
- Dažnumas ir Trukmė: Rekomenduojama kas savaitę užsiimti bent 150 minučių vidutinio intensyvumo aerobiniu aktyvumu arba 75 minutes aukšto intensyvumo anaerobiniu aktyvumu.
- Amžiaus Pasižymėjimai: Aktyvumas naudingas smegenų sveikatai visuose amžiuose, tačiau tam tikros veiklos gali būti tinkamesnės priklausomai nuo individualios sveikatos būklės ir fitneso lygio.
Fizinis aktyvumas yra galingas įrankis, skatinantis smegenų sveikatą per tokius mechanizmus kaip neurogenezė, smegenų tūrio padidėjimas ir pagerėjusi kraujagyslių funkcija. Tiek aerobinės, tiek anaerobinės veiklos suteikia unikalių privalumų, o įvairių fizinių veiklų įtraukimas gali maksimaliai išnaudoti kognityvinius patobulinimus. Reguliarus aktyvumas ne tik palaiko fizinę gerovę, bet ir ugdo atsparų ir aštrų protą, pabrėždamas judėjimo integralų vaidmenį bendrai sveikatai.
Literatūra
- van Praag, H., ir kt. (1999). Bėgimas skatina neurogenezę, mokymąsi ir ilgalaikį potencialą žiurėms. Proceedings of the National Academy of Sciences, 96(23), 13427-13431.
- Huang, T., ir kt. (2006). SKNF vaidmuo mokymesi ir atmintyje bei galimas dalyvavimas neuropsichiatriniuose sutrikimuose. Expert Review of Neurotherapeutics, 6(12), 1705-1716.
- Firth, J., ir kt. (2017). Aerobinio aktyvumo poveikis streso lygiams žmonėms su psichinės sveikatos diagnoze: sisteminė apžvalga ir metaanalizė. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 75, 393-406.
- Erickson, K. I., ir kt. (2011). Aktyvumo treniruotės padidina hipokampo dydį ir gerina atmintį. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(7), 3017-3022.
- Sexton, C. E., ir kt. (2016). Difuzinio tensoriaus vaizdavimo metaanalizė lengvo kognityvinio sutrikimo ir Alzheimerio ligos atveju. Neurobiology of Aging, 37, 229-239.
- Ding, Y., ir kt. (2006). Aktyvumo priešcandinė stiprina smegenų mikrovaskulinės integralumo insulto pelėdų modelyje. Neurological Research, 28(2), 184-189.
- Querido, J. S., & Sheel, A. W. (2007). Smegenų kraujo srauto reguliavimas per aktyvumą. Sports Medicine, 37(9), 765-782.
- Sofi, F., ir kt. (2011). Fizinis aktyvumas ir kognityvinio nuosmukio rizika: metaanalizė prospektyvių tyrimų. Journal of Internal Medicine, 269(1), 107-117.
- Cotman, C. W., ir kt. (2007). Aktyvumas stiprina smegenų sveikatą: pagrindiniai augimo faktorių kaskelio ir uždegimo vaidmenys. Trends in Neurosciences, 30(9), 464-472.
- Rovio, S., ir kt. (2005). Laisvalaikio fizinis aktyvumas viduryje gyvenimo ir demencijos bei Alzheimerio ligos rizika. The Lancet Neurology, 4(11), 705-711.
- Mikkelsen, K., ir kt. (2017). Aktyvumas ir psichinė sveikata. Maturitas, 106, 48-56.
- Smith, P. J., ir kt. (2010). Aerobinis aktyvumas ir neurokognityvinė veikla: metaanalitinė apžvalga atsitiktinių kontrolinių tyrimų. Psychosomatic Medicine, 72(3), 239-252.
- Szuhany, K. L., ir kt. (2015). Metaanalitinė apžvalga apie fizinio aktyvumo poveikį smegenų kilmės neurotrofinio faktoriaus. Journal of Psychiatric Research, 60, 56-64.
- Chang, Y. K., ir kt. (2012). Akutinio aktyvumo poveikis vykdomajai funkcijai: metaanalizė. Brain Research, 1453, 87-101.
- Stranahan, A. M., ir kt. (2008). Bėgimas skatina neurogenezę, mokymąsi ir ilgalaikį potencialą žiurėms. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(9), 3125-3130.
- Heijnen, S., ir kt. (2016). Fizinio aktyvumo poveikis smegenų funkcionavimui ir gerovei žmonėms su šizofrenija: sisteminė apžvalga. Neuropsychobiology, 73(2), 72-84.
- Suzuki, S., ir kt. (2011). Aktyvumas ir smegenų antioksidacinė galia senų žiurkių modelyje. International Journal of Sports Medicine, 32(9), 666-671.
- Khrimian, L., ir kt. (2017). Endokrininė kognicijos ir nuotaikos reguliavimas skeletui. Cell Metabolism, 27(1), 239-254.e5.
- Chieffi, S., ir kt. (2017). Aerobininių ir anaerobininių pratimų poveikis reakcijos laikams. Sport Sciences for Health, 13(3), 469-474.
- World Health Organization. (2020). Fizinis Aktyvumas ir Suaugusieji. Gauta iš who.int