L'efecte de l'exercici físic sobre el deteriorament cognitiu en la malaltia neurodegenerativa: de la fisiopatologia als aspectes clínics i rehabilitadors Part 3

2.4. La influència de l'exercici físic en l'activitat hormonal

En els darrers anys, també s'ha demostrat que l'EP frena el desenvolupament de malalties neurodegeneratives des del punt de vista hormonal.

A la societat moderna, cada vegada més persones estan prestant atenció a la importància de la salut. Entre ells, la salut física i la salut mental són igualment importants. I l'EF (exercici físic) és una manera molt eficaç de mantenir i millorar la salut física. Pel que fa a la memòria, la PE també té un bon impacte.

Després de la investigació, la PE pot millorar la funció cardiopulmonar i la taxa metabòlica de les persones, la immunitat, la força òssia, etc. Són molt beneficiosos per a la salut del cos humà. I aquests beneficis poden tenir un impacte positiu en el cos d'una persona en tres o cinc anys o fins i tot tota la vida.

PE també pot millorar l'estat mental de les persones, cosa que és beneficiós per millorar la memòria de les persones. Per exemple, l'exercici pot reduir l'estrès i la tensió de les persones i fer que les persones estiguin més relaxades; L'exercici pot afavorir la circulació de la sang al cervell, millorant així el pensament i les capacitats de memòria de les persones. La millora de la memòria també pot millorar encara més l'autoconfiança i l'entusiasme de les persones.

A més, l'educació física també pot millorar les habilitats socials de les persones, ajudant així les persones a comunicar-se millor amb els altres. Això afavoreix la millora de les habilitats socials i les actituds positives de les persones i afavoreix la comunicació i el suport mutu entre les persones.

En resum, l'EF és una forma molt important de mantenir una bona salut. Pel que fa a la memòria, la PE també pot tenir un bon impacte. Per tant, hauríem de prestar molta atenció a l'exercici físic per millorar contínuament la nostra salut física i mental. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche deserticola pot millorar significativament la memòria, perquè Cistanche deserticola també pot regular l'equilibri dels neurotransmissors, com l'augment dels nivells d'acetilcolina i factors de creixement. Aquestes substàncies són molt importants per a la memòria i l'aprenentatge. A més, Cistanche deserticola també pot millorar el flux sanguini i promoure el lliurament d'oxigen, cosa que pot garantir que el cervell rebi suficients nutrients i energia, millorant així la vitalitat i la resistència del cervell.

Feu clic a Coneix suplements per augmentar la memòria

Una de les principals funcions de l'hipocamp consisteix en la inhibició i el control adaptatiu de l'eix hipotàlem-hipofisi-adrenal (HPA) com a resposta a l'estrès [48]. Fisiològicament, l'hipocamp conté molts receptors d'esteroides, dividits en receptors mineralocorticoides (MR) i glucocorticoides (GR) [49].

S'ha demostrat que amb l'edat es produeix una reducció fisiològica del nombre de receptors d'esteroides a diferents zones de l'hipocamp [50] i que l'HPA tendeix a alliberar-se del control inhibidor exercit pels centres superiors.

Holsboer et al. va desenvolupar una prova d'alta sensibilitat basada en la combinació de supressió de dexametasona/estimulació de l'hormona alliberadora de corticotropina (DEX/CRHtest) per estudiar la funció del sistema HPA.

Els resultats de la prova van mostrar que la concentració basal de cortisol era significativament més alta en pacients amb AD que en subjectes sans i que la concentració mínima de fàrmac a la qual el pacient reacciona al cortisol era significativament més alta en subjectes sans que en el grup de pacients amb AD. A més, els pacients amb AD van alliberar significativament menys hormona adrenocorticotròpica (ACTH) i cortisol després d'una estimulació addicional de CRH que el grup control.

Aquests resultats confirmen que la regulació del sistema HPA està deteriorada en l'AD. El deteriorament de l'eix HPA i el corresponent augment del basalcortisol es poden atribuir a l'avançament de l'edat i al procés de destrucció de l'hipocamp, que és típic de les malalties neurodegeneratives [51].Lanfranco et al. va demostrar que PE també representa un poderós estímul fisiològic a l'eix HPA [52].

Per entendre l'activació cerebral en resposta a la PE, es va realitzar una anàlisi exhaustiva en rates després de 90 minuts de córrer en cinta [53]. Els resultats van demostrar una hipersecreció de CRH, hormona arginina-vasopressina i ACTH, que condueixen a un augment de la secreció de cortisol suprarenal basal. Dos factors principals modulen la resposta de l'eix HPA a l'exercici de resistència: la intensitat i la durada [54].

La intensitat mínima d'exercici necessària per produir una resposta de cortisol des de l'eix HPA és del 60% del consum màxim d'oxigen (VO2max); per a l'exercici per sobre del 60% de VO2max, les concentracions de plasmacortisol augmenten linealment amb la intensitat de l'exercici [55]. Per sota d'aquest llindar d'intensitat (<60% VO2max), ACTH and cortisol concentrations may increase only if 90 minutes of exercise with at least 40% VO2max is maintained [56]. 

Quan es realitza PE, es produeix una alta resposta d'hormones com l'ACTH i el cortisol per mitigar l'enorme demanda metabòlica essencial per al cos per completar l'exercici en si [57].

De fet, el cortisol remodela les fibres musculars inhibint la síntesi de noves proteïnes i estimulant la degradació de les proteïnes a través de la via de la ubiquitina; a més, el cortisol afecta la funció neuromuscular mitjançant diversos mecanismes ràpids i a curt termini, com ara la regulació dels canals de Ca2+ [58].

A més, Klaperski et al. va demostrar que l'EP contínua i intensa va conduir a reduir la reactivitat a l'estrès i a millorar la recuperació de l'estrès neuropsicològic en comparació amb els subjectes físicament inactius [59]. Finalment, l'adaptació a l'exercici va induir una disminució de la sensibilitat del teixit perifèric als GC que se suposa que protegeixen el cos de les greus conseqüències metabòliques i immunitàries de l'augment dels nivells de cortisol [60].

En conclusió, pot determinar canvis transcripcionals i translacionals a nivell cel·lular, i també indueix un estímul biològic tissular a nivell de CSN i regula els eixos hormonals que impliquen el cervell. Per tant, produeix una cascada d'efectes biològics i metabòlics positius, tant pel que fa a la neuroplasticitat com a la neuroprotecció; per aquests motius, es pot considerar un fàrmac real, sense efectes secundaris per al CSN.

3. Efectes clínics i rehabilitadors relacionats amb l'exercici físic en les malalties neurodegeneratives

En aquest punt, esdevé essencial entendre com els efectes neurobiològics de la PE es tradueixen a nivell clínic. Traduir la perspectiva de la cèl·lula al cos i la seva funció, del particular al general, és la premissa indispensable per avaluar l'eficàcia de l'EP com a oportunitat de tractament i rehabilitació en el maneig de les malalties neurodegeneratives més importants que causen deteriorament cognitiu (Figura 1). ).

3.1. El paper de l'exercici físic en la malaltia d'Alzheimer (AD)

La MA és sens dubte la malaltia neurodegenerativa més estesa i incapacitant. La MA és una malaltia aneurodegenerativa caracteritzada per canvis neuronals i sinàptics a l'escorça cerebral i en algunes regions subcorticals, que provoquen el deteriorament de les funcions cognitives i psicoconductuals [61]. Les dades epidemiològiques disponibles durant els darrers 10 anys han demostrat que l'EP pot frenar la progressió de les malalties neurodegeneratives [62].

AerobicPE augmenta la producció cardíaca i, en conseqüència, el flux sanguini cerebral. Aquest mecanisme també implica un augment de l'angiogènesi, la neurogènesi, la sinaptogènesi i la síntesi de neurotransmissors, que al seu torn milloren la memòria i les funcions cognitives [63].

Al llarg dels anys, la correlació entre l'EP aeròbica i la millora de la funció cognitiva insubjectes amb AD ha guanyat cada cop més evidència [64,65]. Els efectes de l'activitat física moderada sobre les funcions cerebrals superiors es van destacar per primera vegada observant com la caminada senzilla, si es realitza amb regularitat, porta els pacients amb AD a millorar les seves capacitats cognitives, un resultat que es quantifica mitjançant l'ús del Mini-Mental State Examination (MMSE) [66].

A més, segons un estudi de mostra molt gran realitzat per Norton et al. [67], un percentatge igual al 12,7% dels casos d'AD a tot el món i al 20,3% dels casos d'AD a Europa el 2010 es va atribuir a la inactivitat física.

A més, les conclusions d'un estudi anterior publicat per Larson et al. estaven en consonància amb aquestes dades: es va fer una anàlisi en una mostra de 1.740 individus majors de 65 anys; tots van ser sotmesos a una sessió regular d'EF realitzada durant 2 anys (15 min/sessió de caminada, bicicleta, natació, aeròbic, gimnàstica rítmica, aeròbic aquàtic, entrenament de força, estiraments o altres activitats).

Per als que feien exercici tres o més vegades per setmana, es va trobar que la incidència de demència era de 13.0 per 1.000 persones-any; en canvi, per als que feien exercici menys de tres vegades a la setmana, la mateixa incidència va pujar a 19,7 per 1.000 persones-any. Com s'ha informat anteriorment, la PE millora la reserva vascular cerebral i la plasticitat neuronal; en un estudi publicat per Larson et al., es va demostrar que quaranta minuts de PE (ergocicle, cinta de córrer i pujar escales) quatre vegades a la setmana durant 12 setmanes podrien augmentar el flux de sang cerebral a la circumvolució dentada de l'hipocamp, cosa que pot millorar la neurogènesi. 68] i, en conseqüència, poden mantenir intactes les funcions cognitives durant més temps. Tota aquesta evidència confirma la importància de l'EP com a eina de prevenció primària.

A més, l'EP no només funciona com a mecanisme per a la prevenció de malalties neurodegeneratives, sinó que ja es coneix la seva contribució fins i tot en pacients amb MA moderada i avançada. De fet, el 2007 Rolland et al. van demostrar alguns dels efectes positius dels pacients amb PEin amb AD moderada. Dos anys d'activitat regular en aquests pacients determinen millores en la resistència del temps de caminar, reducció de la depressió, minimització de la incontinència, augment de les activitats de la vida diària (AVD) i, de manera més general, millores en tots els símptomes típics d'aquesta malaltia [69].

Encara més sorprenents són els resultats d'un estudi realitzat per Venturelli et al. en un grup de pacients majors de 65 anys amb un diagnòstic d'AD avançada que es van sotmetre, amb l'ajuda dels seus cuidadors, a un 24-programa de caminada setmanal durant almenys 30 minuts al dia. A través d'escales d'avaluació com el Barthelindex, MMSE, l'índex POMA (Performance Oriented Mobility Assessment) i la saturació constant d'oxigen durant la marxa (SpO2 > 85%), es va veure que l'exercici pot frenar, encara que durant períodes curts, la progressió de deteriorament cognitiu i pot millorar el rendiment de l'ADL [70].

Així doncs, l'EP també es podria considerar ara una oportunitat de rehabilitació, ja que millora les capacitats dels pacients amb AD. Tenint en compte l'absència de fàrmacs específics per contrastar l'AD, sembla molt important establir els efectes dosi-resposta de l'activitat física en la cognició d'aquests pacients. i, en conseqüència, trobar les combinacions de freqüència, intensitat, temps i tipus d'EP més útils per optimitzar els resultats d'aquesta intervenció terapèutica.

Tot i que aquesta intenció és difícil de perseguir, una metaanàlisi recent [71] va demostrar que, utilitzant MMSE com a escala d'avaluació, la intensitat moderada de l'exercici aeròbic sembla ser la intervenció més eficaç, si es realitza almenys una hora a la setmana i durant una durada. va de 12 a 24 setmanes.

A més, la millor millora cognitiva sembla que s'aconsegueix amb una intensitat i freqüència moderades d'activitat física: les intervencions realitzades fins a 2 h van tenir millors resultats que les realitzades durant més de 2 h per setmana; de la mateixa manera, les intervencions realitzades menys de tres vegades per setmana van mostrar un efecte més gran en la millora de la cognició dels pacients amb AD en comparació amb les realitzades més de tres vegades per setmana. No obstant això, el llindar encara està per establir-se, ja que es necessiten mostres més grans i un seguiment més llarg [72].

3.2. El paper de l'exercici físic en la malaltia de Parkinson (PD)

Continuant amb l'examen de les principals malalties neurodegeneratives que causen deteriorament cognitiu, sens dubte cal parar atenció també a la malaltia de Parkinson. La MP és una malaltia neurodegenerativa progressiva i és la segona més freqüent després de la MA, caracteritzada per tremolor, rigidesa, bradicinèsia i inestabilitat postural. El seu diagnòstic és clínic encara que sigui necessària una avaluació histopatològica per identificar -sinucleïna continguda en cossos de Lewy o neurites de Lewy [73]. L'etiologia de la MP encara no s'ha aclarit, però sembla que té un vincle tant amb factors genètics com ambientals.

El principal canvi morfològic distintiu al cervell de la PD s'observa a les seccions transversals del tronc encefàlic, mentre que gairebé tots els casos presenten pèrdua de l'àrea pigmentada fosca a la substància negra parscompacta (SNpc) i al locus coeruleus. Des del punt de vista clínic, juntament amb els dèficits motors patognomònics esmentats anteriorment, les persones amb PD poden presentar diferents condicions cognitives, des de la cognició normal, passant per un declivi subjectiu i objectiu precoç, lleu, fins a una demència de PD lleu, moderada i fins i tot severa [74]. La demència severa té una prevalença del 25-30% en pacients amb PD i afecta moltes funcions cognitives, en particular, els dominis executiu, atencional i visuoespacial, però també la memòria [75].

En aquest context, la PE sembla ser també una eina de prevenció primària de la MP. En un estudi basat en una mostra de més de 200,000 participants, les persones que practicaven alts nivells d'activitat física entre els 15 i els 39 anys estaven menys exposades al diagnòstic de EP en la vida posterior [76]. En un altre estudi epidemiològic, Thacker et al. van analitzar una cohort d'uns 143,000 individus i van trobar que les persones que practicaven activitat física de moderada a vigorosa, com anar en bicicleta, aeròbic o tennis, tenien el risc més baix de patir EP durant deu anys de seguiment [77].

Més concretament, l'EP sembla reduir el risc de desenvolupar un deteriorament cognitiu i PD, amb un fort nivell d'evidència que és un factor protector per a aquest últim [78]. Tanmateix, l'EP és sobretot una oportunitat d'atenció en pacients que ja pateixen EP. Una revisió exhaustiva i recent sobre els beneficis de l'entrenament amb exercici per als pacients amb PD va destacar els efectes dels diferents tipus d'exercici sobre les disfuncions motores i cognitives: l'entrenament aeròbic, especialment el ciclisme, millora la marxa i la funció cognitiva de manera independent, però també millora la capacitat d'aprenentatge motor, que es tradueix en una millora de les funcions motores aplicades a la marxa [79].

Fins i tot activitats físiques més complexes, com la dansa, han demostrat ser efectives no només per millorar les funcions motores sinó també per implementar funcions executives, avaluables amb la bateria d'avaluació frontal al costat del llit i les tasques de rotació mental [80,81]. A més, el Tai Chi, que es compon de moviments semblants a la dansa que s'uneixen en una seqüència complexa, proporciona beneficis per al benestar psicològic i la funció cognitiva [82].

De la mateixa manera, el ioga, que és una pràctica esportiva que inclou postures i exercicis de respiració i meditació, millora l'equilibri i la salut mental i emocional [83]. A més, l'EF és tradicionalment un pilar dels tractaments de rehabilitació quan adopta els contorns de l'exercici terapèutic. L'exercici terapèutic, quan s'organitza en sèries amb exercicis mètodes dins de programes orientats a objectius específics de rehabilitació, pot estimular la neuroplasticitat a nivell del lòbul frontal, contrarestar el deteriorament cognitiu [84].

En particular, els exercicis que incorporen l'aprenentatge d'habilitats motrius basat en objectius milloren el rendiment de les habilitats motrius en la MP a través del compromís cognitiu. Els beneficis cognitius de l'exercici terapèutic es tradueixen en millores generals d'autonomia en pacients amb MP. La funcionalitat global, mesurada amb escales com ADL [85] i Barthel Index [86], millora significativament; això demostra la capacitat real de l'exercici per rehabilitar aquests pacients, és a dir, per retornar-los les seves habilitats en la realització de les activitats fonamentals de la seva vida quotidiana.

La reducció de les discapacitats cognitives derivades de la MP comporta una millora de la qualitat de vida [87].Una nova frontera de la neurorehabilitació mereix una menció especial: la realitat virtual. La realitat virtual té previst inserir l'exercici tradicional dins d'entorns virtuals en què sigui possible exercitar i controlar les funcions motrius i cognitives d'una manera més fàcil i precisa [88].

En pacients amb EP, aquest tipus d'estimulació neurosensorial millora les funcions motrius en termes d'equilibri i de marxa, però sobretot augmenta les funcions executives [89]. En particular, la realitat virtual fa que l'entrenament sigui més complet, ja que porta els pacients a exercir simultàniament múltiples processos cognitius, vinculant en seqüències destinades a assolir objectius específics, inclosos els relacionats amb el moviment.

Més concretament, l'activació de l'atenció, l'adquisició i processament d'informació, la planificació del moviment i la integració sensorial s'insereixen contextualment en contextos virtuals que requereixen que s'apliquin a les activitats diàries dels pacients, per augmentar l'autonomia personal [90]. A més, la PE també pot limitar el costat. efectes com el desgast i la discinesia induïda per les terapèutiques anti-PD, millorant i allargant l'eficàcia de les teràpies [91]. A més, l'activitat física redueix el risc d'altres malalties geriàtriques com la diabetis, la hipertensió i les malalties cardiovasculars, que també poden contribuir a la patogènesi de la MP [92]. En resum, la PE es considera ara una estratègia complementària als medicaments per a la MP.

4. Conclusions

L'EP és una increïble eina de salut per al cervell humà, que representa una oportunitat per al tractament i la rehabilitació en pacients que pateixen un deteriorament cognitiu causat per malalties neurodegeneratives. Tal com es descriu en aquest article, ja hi ha proves de com l'EP actua positivament a nivell neuroendocrí i bioquímic, i que implicacions clíniques beneficioses que se'n deriven.

No obstant això, es desitja que nous estudis investiguin els mecanismes funcionals de l'exercici físic a nivell cerebral, posant de manifest els aspectes fascinants que segueixen sent desconeguts però que ens podrien permetre implementar el seu potencial terapèutic.

Contribucions de l'autor: Conceptualització, GF, LC i MM; metodologia, PL, GF, MR i L.C.; programari, GP; anàlisi formal, PL i GP; investigació, GF, MVR; recursos, MVR, AC,GM; recollida de dades, GF, GP, MR; redacció de la preparació de l'esborrany original, GF, GP, MVR, AC, GM i MM Tots els autors han llegit i han acceptat la versió publicada del manuscrit.

Finançament: aquesta investigació no va rebre finançament extern.

Declaració de la Junta de Revisió Institucional: No aplicable.

Declaració de consentiment informat: no aplicable.

Declaració de disponibilitat de dades: els conjunts de dades utilitzats i/o analitzats durant l'estudi actual es posaran a disposició a petició raonable de l'autor corresponent, LC.

Agraïments: Ens agradaria donar les gràcies a Alessandra Zonno per la seva assistència tècnica.

Conflictes d'interessos: els autors declaren no conflicte d'interessos.

Referències

1. Heemels, MT Malalties neurodegeneratives. Natura 2016, 539, 179. [CrossRef] [PubMed]

2. Radi, E.; Formichi, P.; Battisti, C.; Federico, A. Apoptosi i estrès oxidatiu en malalties neurodegeneratives. J. Alzheimers Dis.2014, 42 (Suppl. 3), S125–S152. [Ref creuat]

3. Ferri, CP; Prince, M.; Brayne, C.; Brodaty, H.; Fratiglioni, L.; Ganguli, M.; Hall, K.; Hasegawa, K.; Hendrie, H.; Huang, Y.; et al.Prevalència global de la demència: un estudi de consens de Delphi. Lancet 2005, 366, 2112–2117. [Ref creuat]

4. Jong-wook, L. Global health improvement, and WHO: Shaping the future. Lancet 2003, 362, 2083–2088. [Ref creuat]

5. Dembitsky, VM; Dzhemileva, L.; Gloriozova, T.; D'yakonov, V. Medicaments naturals i sintètics utilitzats per al tractament de la demència. Bioquímica. Biofísica. Res. Commun. 2020, 524, 772–783. [Ref creuat]

6. Reddy, PH Estil de vida i factors de risc de demència a l'oest rural de Texas. 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. Potencial preventiu i terapèutic de l'exercici físic en malalties neurodegeneratives. Antiòxid. Senyal redox. 2021, 34, 674–693. [CrossRef][PubMed]

8. Raichlen, DA; Gordon, AD Relació entre la capacitat d'exercici i la mida del cervell en mamífers. PLoS ONE 2011, 6, e20601.[CrossRef] [PubMed]

9. Cassilhas, RC; Tufik, S.; de Mello, MT Exercici físic, neuroplasticitat, aprenentatge espacial i memòria. Cèl·lula. Mol. Ciència de la vida. 2016,73, 975–983. [CrossRef] [PubMed]

10. Kirk-Sanchez, NJ; McGough, EL Exercici físic i rendiment cognitiu en la gent gran: perspectives actuals. Clin. Interv.Aging 2014, 9, 51–62. [Ref creuat]

For more information:1950477648nn@gmail.com