Liela daļa pētījumu ir parādījuši, ka vingrinājumi ietekmē smadzeņu plastiskumu un mūsu kognitīvās spējas. Pētījumi, kas veikti molekulārā un epiģenētiskā līmenī, ir apstiprinājuši, ka fiziskās aktivitātes izraisa strukturālas un funkcionālas izmaiņas smadzenēs, identificējot milzīgus bioloģiskos un psiholoģiskos ieguvumus.
Mērens vingrinājums ir labs prātam, tas uzlabo atmiņu un izziņas funkcijas, vienlaikus kavējot ar novecošanos saistīto funkciju samazināšanos.
Turklāt testu laikā tika noskaidrots, ka cilvēki, kuri regulāri nodarbojas ar sportu un fizisko sagatavotību, ir mazāk pakļauti depresijai un trauksmei nekā tie, kuri to nedara.
Strukturālā un funkcionālā ietekme
Saskaņā ar pētījumu ziņojumiem, strukturālās izmaiņas cilvēka smadzenēs iezīmēja pelēkās vielas apjoma palielināšanās frontālajā un hipokampu reģionos. Citi pētījumi parādīja paaugstinātu smadzeņu neirotropisko faktoru (BDNF) līmeni. BDNF ir olbaltumviela, kas palīdz jaunu smadzeņu šūnu ražošanā un esošo šūnu aizsardzībā. Turklāt vingrinājumi palielina asins plūsmu un uzlabo glikozes un lipīdu metabolismu, kas kalpo kā barība smadzenēm.
Smadzeņu rezervju jēdziens
Šis ir mehānisms, kas var izskaidrot, kāpēc neirodeģeneratīvās izmaiņas, neskatoties uz to rakstura un pakāpes līdzībām, cilvēkiem atšķiras pēc kognitīvās novecošanās pakāpes un demences.
Ir divu veidu atzītās rezerves - smadzeņu un kognitīvās. Smadzeņu rezerve ir saistīta ar anatomisko pazīmju, piemēram, smadzeņu lieluma, neironu blīvuma un sinapses savienojuma, aizstāvēšanu. Kognitīvā rezerve balstās uz neironu ķēžu komunikācijas efektivitāti.
Saskaņā ar šo koncepciju un visiem pierādījumiem var teikt, ka vingrošana ir vides faktors, kas ļauj iegūt rezerves.Šī rezerve palīdz aizsargāt un uzturēt kognitīvās funkcijas vecumdienās.
Epiģenētiskais mehānisms
Epiģenētika izskaidro, kā gēni mijiedarbojas ar apkārtējo vidi, iegūstot fenotipu. Ir pierādīts, ka smadzeņu veselības uzturēšanā ir iesaistīti daži molekulārie procesi, kas ir epiģenētisko mehānismu pamatā.
DNS metilēšana
Šis ir process, kurā metilgrupas tiek pievienotas DNS molekulai. Tam ir galvenā loma ilgtermiņa atmiņā. DNS metilēšana ietekmē gēnu ekspresiju, nomācot gēnu transkripciju. Vairāki pētījumi parādīja, ka vingrinājumi var koordinēt konsolidācijas procesos iesaistīto gēnu darbību.
Histonu modifikācijas
Histona modifikācijas ir ķīmiskas izmaiņas histonu proteīnos (piemēram, metilēšana, acetilēšana), kas notiek pēc translācijas procesa. Pētījumi liecina, ka histona acetilēšana ir priekšnoteikums ilgtermiņa atmiņai.
Šajās izmaiņās ir iesaistīti īpaši fermenti, kas regulē gēnu ekspresiju. Ir pierādīts, ka četras regulāras fiziskās aktivitātes nedēļas izraisa fermentu aktivitātes palielināšanos, kas iesaistīti histona acetilēšanā un deacetilēšanā, nosakot BDNF ekspresijas palielināšanos.
Mikro RNS
Mikro RNS ir mazas vienšūņu RNS, kas var kavēt noteiktu gēnu ekspresiju.Viņi ir iesaistīti šūnu dalīšanā, diferenciācijā, sinaptiskajā plastikā un atmiņas nostiprināšanā smadzenēs. Jaunākie pētījumi liecina, ka vingrinājumi var mazināt traumatiskas smadzeņu traumas un novecošanās kaitīgo ietekmi uz kognitīvo funkciju, regulējot specifisku mikro-RNS ekspresiju.
Katepsiņa B olbaltumvielu izdalīšanās
Nacionālā novecošanās institūta zinātnieki veica pētījumu, kurā piedalījās 40 veseli jaunieši vecumā no 19 līdz 34 gadiem. Katepsiņa B olbaltumvielu līmeni cilvēkiem pēc četriem vingrinājumu mēnešiem salīdzināja ar tiem, kuri nenodarbojās. Ievērojams katepīna olbaltumvielu līmeņa pieaugums tika novērots cilvēkiem, kuri regulāri vingroja. Zinātnieki ir atraduši savienojumu starp katepīna B līmeņa paaugstināšanos un dalībnieku spēju atcerēties un precīzi uzzīmēt sarežģītu līniju un ģeometrisko formu kopumu, ko bieži izmanto vizuālās atmiņas novērtēšanai.
Oksidatīvā stresa samazināšana
Ir pierādīts, ka cilvēkiem ar depresiju vai bipolāriem traucējumiem bija patoloģisks oksidatīvais stress. Vingrojumi, īpaši ar augstu intensitāti, samazina oksidatīvo stresu un uzmundrina.
Kāds vingrinājums ir labs smadzeņu veselībai?
Aerobiem un anaerobiem vingrinājumiem ir atšķirīga ietekme uz kognitīvo funkciju. Veicot aerobikas vingrinājumus, vingrinājuma pabeigšanai ir nepieciešams pietiekami daudz skābekļa, neizmantojot papildu enerģiju no citiem avotiem, piemēram, muskuļiem. Šeit ATP tiek sintezēts nepārtraukti, izmantojot aerobos mehānismus, regulējot vingrinājumu intensitāti (no zemas līdz augstai), skābekļa ilgumu un pieejamību. Aerobikas vingrinājumu piemēri ir skriešana, riteņbraukšana, preses šūpošana, vērpšana un dejas.
Tieši pretēji, anaerobo vingrinājumu laikā ar skābekļa patēriņu nepietiek, lai apmierinātu jūsu muskuļu enerģijas vajadzības, tāpēc ķermenis sāk izmantot muskuļu ATP rezerves un no AER ražo no anaerobā mehānisma, kas ir pienskābe, ATP. Anaerobo vingrinājumu piemēri ir svara celšana vai sprints 100 metros.
Vingrinājumu programmu panākumi ir atkarīgi no vairākiem faktoriem, piemēram, intensitātes, biežuma, ilguma un no tā, vai vingrinājums tiek veikts individuāli vai grupā.
Aerobo vingrinājumu priekšrocības
Regulāri aerobikas vingrinājumi ir saistīti ar neiroplastiskām izmaiņām, uzlabotu kognitīvo funkciju un labsajūtu. Ir arī pierādīts, ka individuālie aerobikas vingrinājumi uzlabo kognitīvās funkcijas, taču to ietekme parasti nav liela. Vidējas intensitātes fiziski vingrinājumi uzlabo garastāvokli un vispārējo labsajūtu cilvēkiem ar smagu depresiju, palielina darba atmiņu un izziņu.
Liela vingrošanas intensitāte gados vecākiem cilvēkiem sniedz lielas priekšrocības kognitīvajā funkcijā.
Anaerobie vingrinājumi
Joga un citi anaerobie vingrinājumi, kuros notiek ritmiska vēdera elpošana, atkārtotas kustības un relatīvas konkurences neesamība, nodrošina pozitīvas garastāvokļa izmaiņas.
Secinājums
Nav šaubu, ka vingrinājumi ir svarīgi ķermeņa un smadzeņu veselībai. Bet jāņem vērā, ka nodarbības jāpielāgo konkrētai personai. Pārmērīga vingrināšana drīzāk nodarīs kaitējumu, nevis sniegs labumu, ja tā nedos prieku.