A fizikai gyakorlatok hatása a kognitív károsodásra neurodegeneratív betegségekben: a patofiziológiától a klinikai és rehabilitációs szempontokig 3. rész

2.4. A testmozgás hatása a hormonális aktivitásra

Az elmúlt években az is bebizonyosodott, hogy a PE hormonális szempontból lassítja a neurodegeneratív betegségek kialakulását.

A modern társadalomban egyre többen figyelnek az egészség fontosságára. Közülük a testi és lelki egészség egyaránt fontos. A PE (fizikai gyakorlat) pedig nagyon hatékony módja a fizikai egészség megőrzésének és javításának. Ami a memóriát illeti, a PE szintén jó hatással van.

A kutatások után a PE javíthatja az emberek szív- és tüdőműködését és anyagcseréjét, immunitását, csontszilárdságát stb. Ezek nagyon jótékony hatással vannak az emberi szervezet egészségére. És ezek az előnyök három-öt éven belül vagy akár egy életen át is pozitív hatással lehetnek az ember szervezetére.

A PE javíthatja az emberek mentális állapotát is, ami előnyös az emberek memóriájának javításában. Például a testmozgás csökkentheti az emberek stresszét és feszültségét, és nyugodtabbá teheti az embereket; a testmozgás elősegítheti az agy vérkeringését, ezáltal javítva az emberek gondolkodási és memóriaképességét. A memória fejlesztése tovább növelheti az emberek önbizalmát és lelkesedését.

Ezenkívül a testnevelés fejlesztheti az emberek szociális készségeit is, ezáltal segítve az embereket a másokkal való jobb kommunikációban. Ez elősegíti az emberek szociális készségeinek és pozitív hozzáállásának fejlesztését, valamint elősegíti az emberek közötti kommunikációt és kölcsönös támogatást.

Röviden, a PE az egészség megőrzésének nagyon fontos módja. Ami a memóriát illeti, a PE szintén jó hatással lehet. Ezért nagy figyelmet kell fordítanunk a testnevelésre, hogy folyamatosan javítsuk testi és lelki egészségünket. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche deserticola pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola szabályozhatja a neurotranszmitterek egyensúlyát is, például növelheti az acetilkolin és a növekedési faktorok szintjét. Ezek az anyagok nagyon fontosak a memória és a tanulás szempontjából. Ezenkívül a Cistanche deserticola javíthatja a véráramlást és elősegítheti az oxigénszállítást, ami biztosítja, hogy az agy elegendő tápanyagot és energiát kapjon, ezáltal javítva az agy vitalitását és állóképességét.

Kattintson a Tudnivaló kiegészítőkre a memória javításához

A hippocampus egyik fő funkciója a hypothalamus–hipofízis–mellékvese tengely (HPA) stresszválaszként való gátlása és adaptív szabályozása [48]. Fiziológiailag a hippokampusz sok szteroid receptort tartalmaz, amelyek mineralokortikoid receptorokra (MR) és glükokortikoidokra (GR) oszthatók [49].

Kimutatták, hogy a szteroid receptorok számának fiziológiás csökkenése a hippocampus különböző területein az életkorral [50] következik be, és a HPA hajlamos megszabadulni a magasabb központok által kifejtett gátló szabályozás alól.

Holsboer et al. kifejlesztett egy nagy érzékenységű tesztet, amely a dexametazon-szuppresszió/kortikotropin-releasing hormon stimuláció (DEX/CRHtest) kombinációján alapul a HPA-rendszer működésének tanulmányozására.

A vizsgálati eredmények azt mutatták, hogy az alap kortizolkoncentráció szignifikánsan magasabb volt az AD betegekben, mint az egészséges alanyokban, és hogy a minimális gyógyszerkoncentráció, amelyre a beteg reagál a kortizolra, szignifikánsan magasabb volt az egészséges alanyokban, mint az AD betegek csoportjában. Ezen túlmenően az AD-betegek további CRH-stimuláció után szignifikánsan kevesebb adrenokortikotrop hormon (ACTH) és kortizol szabadultak fel, mint a kontrollcsoportban.

Ezek az eredmények megerősítik, hogy a HPA rendszer szabályozása károsodott AD-ben. A HPA tengely károsodása és a bazalkortizol ennek megfelelő növekedése az életkor előrehaladtával és a neurodegeneratív betegségekre jellemző hippocampális pusztulási folyamattal magyarázható [51]. Lanfranco et al. kimutatták, hogy a PE a HPA tengelyen is erőteljes fiziológiai ingert jelent [52].

A PE hatására bekövetkező agyi aktiváció megértéséhez átfogó elemzést végeztünk patkányokon 90 perces futópadon végzett futás után [53]. Az eredmények a CRH, az arginin-vazopresszin hormon és az ACTH hiperszekrécióját igazolták, ami a mellékvese bazális kortizol szekréciójának növekedéséhez vezet. Két fő tényező modulálja a HPA tengely reakcióját az ellenállási gyakorlatokra: az intenzitás és az időtartam [54].

A HPA tengelyből származó kortizolválasz létrehozásához szükséges minimális edzésintenzitás a maximális oxigénfogyasztás (VO2max) 60%-a; 60% VO2max feletti edzés esetén a plazmakortizol koncentrációja lineárisan nő az edzés intenzitásával [55]. Ezen intenzitási küszöb alatt (<60% VO2max), ACTH and cortisol concentrations may increase only if 90 minutes of exercise with at least 40% VO2max is maintained [56]. 

A PE végzése során a hormonok, például az ACTH és a kortizol magas válaszreakciója lép fel, hogy mérsékelje a szervezet számára a gyakorlat elvégzéséhez szükséges óriási metabolikus igényt [57].

Valójában a kortizol átalakítja az izomrostokat azáltal, hogy gátolja az új fehérjék szintézisét, és serkenti a fehérjék lebomlását az ubiquitin útvonalon keresztül; Ezenkívül a kortizol különféle gyors és rövid távú mechanizmusokon keresztül befolyásolja a neuromuszkuláris funkciót, például a Ca2+ csatornák szabályozásán keresztül [58].

Ezenkívül Klaperski et al. kimutatták, hogy a folyamatos, intenzív PE csökkent stresszreaktivitáshoz és a neuropszichológiai stresszből való jobb felépüléshez vezetett a fizikailag inaktív alanyokhoz képest [59]. Végül, az edzéshez való alkalmazkodás csökkentette a perifériás szövetek érzékenységét a GC-kkel szemben, amelyek állítólag megvédik a szervezetet a megnövekedett kortizolszint súlyos anyagcsere- és immunrendszeri következményeitől [60].

Összefoglalva, meghatározhatja a transzkripciós és transzlációs változásokat sejtszinten, valamint CSN szinten szövetbiológiai ingert indukál és szabályozza az agyat érintő hormonális tengelyeket. Ezért pozitív biológiai és metabolikus hatások sorozatát idézi elő, mind a neuroplaszticitás, mind a neuroprotekció tekintetében; Ezen okok miatt valódi gyógyszernek tekinthető, amely mentes a CSN-re vonatkozó mellékhatásoktól.

3. Fizikai gyakorlatokkal kapcsolatos klinikai és rehabilitációs hatások neurodegeneratív betegségekben

Ezen a ponton elengedhetetlen annak megértése, hogy a PE neurobiológiai hatásai hogyan alakulnak át klinikai szintre. A sejtről a testre és annak működésére, az egyediről az általánosra való perspektíva átültetése elengedhetetlen előfeltétele a PE, mint kezelési és rehabilitációs lehetőség hatékonyságának értékeléséhez a legfontosabb kognitív károsodást okozó neurodegeneratív betegségek kezelésében (1. ábra). ).

3.1. A testmozgás szerepe az Alzheimer-kórban (AD)

Az AD minden bizonnyal a legelterjedtebb és legrokkantabb neurodegeneratív betegség. Az AD egy aneurodegeneratív betegség, amelyet az agykéregben és egyes szubkortikális régiókban neuronális és szinaptikus változások jellemeznek, amelyek a kognitív és pszicho-viselkedési funkciók romlását okozzák [61]. Az elmúlt 10 év epidemiológiai adatai azt mutatják, hogy a PE lelassíthatja a neurodegeneratív betegségek progresszióját [62].

Az aerobPE növeli a perctérfogatot, és ennek következtében az agyi véráramlást. Ez a mechanizmus magában foglalja az angiogenezis, a neurogenezis, a szinaptogenezis és a neurotranszmitterek szintézisének növekedését is, ami viszont javítja a memóriát és a kognitív funkciókat [63].

Az évek során egyre több bizonyítékot nyert az aerob PE és az AD-ben szenvedő alanyok kognitív funkcióinak javulása közötti összefüggés [64,65]. A mérsékelt fizikai aktivitás magasabb agyi funkciókra gyakorolt ​​hatását először annak megfigyelése révén tárták fel, hogy a rendszeres egyszerű séta hogyan javítja az AD-betegeket kognitív képességeiken, ami a Mini-Mental State Examination (MMSE) segítségével számszerűsíthető [66].

Továbbá Norton és munkatársai által végzett nagyon nagy mintás vizsgálat szerint. [67], 2010-ben világszerte az AD-esetek 12,7%-át, Európában pedig az AD-esetek 20,3%-át a fizikai inaktivitásnak tulajdonították.

Ezenkívül egy korábbi, Larson és munkatársai által publikált tanulmány eredményei. összhangban voltak ezekkel az adatokkal: elemzést végeztek 1740 65 év feletti egyénből álló mintán; mindannyian 2 éven át rendszeres PE edzésen vettek részt (15 perc gyaloglás, kerékpározás, úszás, aerobik, ritmikus gimnasztika, vízi aerobik, erősítő edzés, nyújtás vagy egyéb tevékenységek).

Azoknál, akik hetente háromszor vagy többször sportoltak, a demencia előfordulási gyakorisága 13.{1}}/1000 személyév; másrészt a heti háromnál kevesebbet edzõknél ugyanez az incidencia 1000 személyévenként 19,7-re emelkedett. Amint fentebb jeleztük, a PE javítja az agyi vaszkuláris tartalékot és a neuronális plaszticitást; egy Larson és munkatársai által publikált tanulmányban kimutatták, hogy heti négyszer 12 héten keresztül negyven perc PE (ergociklus, futópad és lépcsőmászás) növelheti az agyi véráramlást a hippocampalis gyrus fogfogában, ami javíthatja a neurogenezist. 68], és ennek következtében a kognitív funkciókat tovább tudja érintetlenül tartani. Mindezek a bizonyítékok megerősítik a PE, mint elsődleges prevenciós eszköz jelentőségét.

Ezen túlmenően a PE nemcsak a neurodegeneratív betegségek megelőzésének mechanizmusaként működik, hanem köztudott, hogy hozzájárul a közepesen súlyos és előrehaladott AD-s betegekben is. Valóban, 2007-ben Rolland et al. kimutatták a közepesen súlyos AD-ban szenvedő PEin betegek néhány pozitív hatását. Két év rendszeres tevékenység ezeknél a betegeknél a gyaloglási állóképesség javulását, a depresszió csökkenését, az inkontinencia minimalizálását, a mindennapi aktivitások (ADL) növekedését, és általánosságban a betegségre jellemző összes tünet javulását eredményezte [69].

Még meglepőbbek a Venturelli és munkatársai által végzett tanulmány eredményei. előrehaladott AD diagnózisú 65 év feletti betegek csoportján, akik gondozóik segítségével napi legalább 30 perces 24-heti gyalogos programon estek át. Az olyan értékelési skálák révén, mint a Barthelindex, MMSE, a teljesítményorientált mobilitás-értékelés (POMA) index, valamint a járás közbeni állandó oxigéntelítettség (SpO2 > 85%), kiderült, hogy a testmozgás lelassíthatja, még akkor is, ha rövid ideig. kognitív károsodást, és javíthatja az ADL teljesítményét [70].

Így a PE rehabilitációs lehetőségnek is tekinthető, mivel javítja az AD-betegek képességeit. Tekintettel az AD kontrasztanyagának hiányára, nagyon fontosnak tűnik meghatározni a fizikai aktivitás dózis-válasz hatását ezeknek a betegeknek a megismerésére. következésképpen megtalálni a gyakoriság, az intenzitás, az idő és a PE típusának kombinációit, amelyek a leghasznosabbak e terápiás beavatkozás eredményeinek optimalizálásához.

Bár ezt a szándékot nehéz megvalósítani, egy közelmúltban végzett metaanalízis [71] kimutatta, hogy az MMSE-t értékelő skála használatával a mérsékelt intenzitású aerob gyakorlat tűnik a leghatékonyabb beavatkozásnak, ha azt hetente legalább egy órát és egy ideig végzik. 12 és 24 hét között van.

Sőt, úgy tűnik, hogy a legjobb kognitív javulás mérsékelt intenzitású és gyakori fizikai aktivitás mellett érhető el: a legfeljebb 2 órán át végzett beavatkozások jobb eredményeket hoztak, mint a heti 2 óránál hosszabb ideig végzett beavatkozások; hasonlóképpen a heti háromnál kevesebbszer végrehajtott beavatkozások nagyobb hatást mutattak az AD-betegek kognitív képességének javítására, mint a heti háromnál többször elvégzett beavatkozások. Ennek ellenére a küszöböt még rendezni kell, mivel nagyobb mintákra és hosszabb nyomon követésre van szükség [72].

3.2. A testmozgás szerepe a Parkinson-kórban (PD)

Folytatva a kognitív károsodást okozó fő neurodegeneratív betegségek vizsgálatát, mindenképpen figyelmet kell fordítani a Parkinson-kórra is. A PD egy progresszív neurodegeneratív betegség, és az AD után a második leggyakoribb, melyre tremor, merevség, bradykinesia, ill. testtartási instabilitás. Diagnózisa akkor is klinikai jellegű, ha kórszövettani értékelés szükséges a Lewy testekben vagy Lewy neuritokban lévő -synuclein azonosításához [73]. A PD etiológiáját még nem tisztázták, de úgy tűnik, hogy mind a genetikai, mind a környezeti tényezőkhöz kapcsolódik.

A PD agyban a fő jellegzetes morfológiai változást az agytörzs keresztirányú metszetein figyelték meg, ahol szinte minden esetben a sötét pigmentált terület elvesztése a substantia nigra parscompactában (SNpc) és a locus coeruleusban. Klinikai szempontból a fent említett patognomonikus motoros hiányok mellett a PD-ben szenvedők különböző kognitív állapotokat mutathatnak, a normál kognitív képességtől a korai, enyhe szubjektív és objektív hanyatláson át az enyhe, közepesen súlyos, sőt súlyos PD demenciáig [74]. A súlyos demencia prevalenciája 25–30% a PD-s betegek körében, és számos kognitív funkciót érint, különösen a végrehajtó, a figyelem és a térlátási tartományokat, de a memóriát is [75].

Ebben az összefüggésben a PE a PD elsődleges megelőzési eszközének tűnik. Egy több mint 200 fős mintán,{1}} résztvevőből álló vizsgálatban a 15–39 éves korukban magas szintű fizikai aktivitást gyakorló emberek kevésbé voltak kitéve annak, hogy későbbi életükben PD diagnosztizálják őket [76]. Egy másik epidemiológiai tanulmányban Thacker et al. egy körülbelül 143 személyből álló csoportot elemeztek,{6}} és megállapították, hogy a mérsékelt vagy erőteljes fizikai aktivitást (például kerékpározást, aerobikot vagy teniszezést) gyakorló embereknél volt a legalacsonyabb a PD kockázata a tíz évnyi követés során [77].

Pontosabban úgy tűnik, hogy a PE csökkenti a kognitív károsodás és a PD kialakulásának kockázatát, és sok bizonyíték támasztja alá, hogy ez utóbbi protektív tényezője [78]. A PE azonban mindenekelőtt gondozási lehetőség a már PD-ben szenvedő betegeknél. A PD-betegek gyakorlati edzésének előnyeiről készült átfogó és közelmúltban készült áttekintés kiemelte a különböző típusú gyakorlatok hatásait a motoros és kognitív diszfunkciókra: az aerob edzés, különösen a kerékpározás, egymástól függetlenül javítja a járást és a kognitív funkciókat, de javítja a motoros tanulási képességet is, a járásra alkalmazott motoros funkciók javulását jelenti [79].

Még az összetettebb fizikai tevékenységek, mint például a tánc, nemcsak a motoros funkciók javításában bizonyultak hatékonynak, hanem a végrehajtó funkciók megvalósításában is, amelyek az ágy melletti frontális értékelő akkumulátorral és a mentális forgatási feladatokkal értékelhetők [80, 81]. Ezenkívül a Tai Chi, amely táncszerű mozdulatokból áll, amelyek összetett sorrendben kapcsolódnak egymáshoz, jótékony hatással van a pszichológiai jólétre és a kognitív funkciókra [82].

Hasonlóképpen, a jóga, amely testtartásokat, légzési és meditációs gyakorlatokat foglal magában, javítja az egyensúlyt, valamint a mentális és érzelmi egészséget [83]. Ráadásul a testnevelés hagyományosan a rehabilitációs kezelések pillére, amikor felveszi a terápiás gyakorlat körvonalait. A terápiás gyakorlat, ha a speciális rehabilitációs célokat célzó programokon belül módszeres gyakorlatokkal sorozatba szerveződik, serkentheti a neuroplaszticitást a homloklebeny szintjén, ellensúlyozva a kognitív károsodást [84].

A célalapú motoros készségek tanulását magában foglaló gyakorlatok a kognitív elkötelezettség révén javítják a PD motoros képességeit. A terápiás gyakorlatok kognitív előnyei a PD betegek autonómiájának általános javulását jelentik. Az általános funkcionalitás, például ADL [85] és Barthel Index [86] skálákkal mérve, jelentősen javul; ez azt bizonyítja, hogy a gyakorlat ténylegesen képes rehabilitálni ezeket a betegeket, vagyis visszaadni készségeiket a mindennapi életük alapvető tevékenységeinek elvégzésében.

A PD-ből eredő kognitív fogyatékosság csökkenése az életminőség javulásához vezet [87]. Külön említést érdemel a neurorehabilitáció új határa: a virtuális valóság. A virtuális valóság azt tervezi, hogy a hagyományos gyakorlatokat beilleszti a virtuális környezetekbe, ahol könnyebben és pontosabban lehet gyakorolni és monitorozni a motoros és kognitív funkciókat [88].

A PD-betegeknél az ilyen típusú szenzorineurális stimuláció javítja a motoros funkciókat az egyensúly és a járás tekintetében, de mindenekelőtt a végrehajtó funkciókat [89]. A virtuális valóság különösen a képzést teszi teljesebbé, mivel a betegeket több kognitív folyamat egyidejű gyakorlására készteti, összekapcsolva meghatározott célok elérését célzó sorozatokban, beleértve a mozgással kapcsolatosakat is.

Pontosabban, a figyelemaktiválás, az információszerzés és -feldolgozás, a mozgástervezés és az érzékszervi integráció kontextuálisan beépül a virtuális kontextusokba, amelyek megkövetelik, hogy ezeket a betegek mindennapi tevékenységei során alkalmazzák a személyes autonómia növelése érdekében [90]. Ezenkívül a testnevelés korlátozhatja az oldalt is. olyan hatások, mint az anti-PD terápiák által kiváltott elhasználódás és diszkinézia, javítva és meghosszabbítva a terápiák hatékonyságát [91]. Ezenkívül a fizikai aktivitás csökkenti az egyéb időskori betegségek, például a cukorbetegség, a magas vérnyomás és a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát, amelyek szintén hozzájárulhatnak PD patogeneziséhez [92]. Összefoglalva, a PE-t a PD-gyógyszerek kiegészítő stratégiájának tekintik.

4. Konklúziók

A PE egy csodálatos egészségügyi eszköz az emberi agy számára, amely kezelési és rehabilitációs lehetőséget jelent a neurodegeneratív betegségek által okozott kognitív károsodásban szenvedő betegek számára. A cikkben leírtak szerint már van bizonyíték arra vonatkozóan, hogy a PE pozitívan hat az euroendokrin és biokémiai szinten, és jótékony klinikai következményei származnak belőle.

Mindazonáltal kívánatos, hogy új tanulmányok vizsgálják a fizikai gyakorlatok funkcionális mechanizmusait az agy szintjén, feltárva azokat a lenyűgöző szempontokat, amelyek továbbra is ismeretlenek, de lehetővé tennék számunkra a terápiás potenciál megvalósítását.

A szerző közreműködése: Conceptualization, GF, LC és MM; módszertan, PL, GF, MR és L.C.; szoftver, háziorvos; formális elemzés, PL és GP; nyomozás, GF, MVR; erőforrások, MVR, AC, GM; adatgyűjtés, GF, GP, MR; eredeti tervezet elkészítése, GF, GP, MVR, AC, GM és MM Minden szerző elolvasta és elfogadta a kézirat közzétett változatát.

Finanszírozás: Ez a kutatás nem kapott külső támogatást.

Az intézményi felülvizsgálati bizottság nyilatkozata: Nem alkalmazható.

Tájékozott hozzájárulási nyilatkozat: Nem alkalmazható.

Adatelérhetőségi nyilatkozat: A jelenlegi vizsgálat során felhasznált és/vagy elemzett adatkészleteket ésszerű kérésre a megfelelő szerző, LC rendelkezésére bocsátjuk.

Köszönetnyilvánítás: Szeretnénk megköszönni Alessandra Zonnónak a technikai segítségét.

Összeférhetetlenség: A szerzők nem nyilatkoznak összeférhetetlenségről.

Hivatkozások

1. Heemels, MT Neurodegeneratív betegségek. Nature 2016, 539, 179. [CrossRef] [PubMed]

2. Radi E.; Formichi, P.; Battisti, C.; Federico, A. Apoptosis és oxidatív stressz neurodegeneratív betegségekben. J. Alzheimers Dis. 2014, 42 (3. melléklet), S125–S152. [CrossRef]

3. Ferri, CP; Prince, M.; Brayne, C.; Brodaty, H.; Fratiglioni, L.; Ganguli, M.; Hall, K.; Hasegawa, K.; Hendrie, H.; Huang, Y.; et al.A demencia globális prevalenciája: Delphi konszenzusos tanulmány. Lancet 2005, 366, 2112–2117. [CrossRef]

4. Jong-wook, L. Globális egészségfejlesztés és WHO: A jövő alakítása. Lancet 2003, 362, 2083–2088. [CrossRef]

5. Dembitsky, VM; Dzhemileva, L.; Gloriozova, T.; D'yakonov, V. A demencia kezelésére használt természetes és szintetikus gyógyszerek. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2020, 524, 772–783. [CrossRef]

6. Reddy, PH Életmód és a demencia kockázati tényezői Nyugat-Texas vidékén. J. Alzheimers Dis. 2019, 72, S1–S10. [CrossRef] [PubMed]

7. Marques-Aleixo, I.; Beleza, J.; Sampaio, A.; Stevanovi´c, J.; Coxito, P.; Gonçalves, I.; Ascensão, A.; Magalhães, J. A fizikai gyakorlatok megelőző és terápiás lehetőségei neurodegeneratív betegségekben. Antioxidáns. Redox jel. 2021, 34, 674–693. [CrossRef][PubMed]

8. Raichlen, DA; Gordon, AD Az edzéskapacitás és az agy mérete közötti kapcsolat emlősökben. PLoS ONE 2011, 6, e20601.[CrossRef] [PubMed]

9. Cassilhas, RC; Tufik, S.; de Mello, MT Fizikai gyakorlat, neuroplaszticitás, térbeli tanulás és memória. Sejt. Mol. Life Sci. 2016,73, 975–983. [CrossRef] [PubMed]

10. Kirk-Sanchez, NJ; McGough, EL Fizikai gyakorlat és kognitív teljesítmény időseknél: jelenlegi perspektívák. Clin. Interv.Aging 2014, 9, 51–62. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com