Vplyv pohybu na činnosť mozgu

Behaj, aby si zostal múdrym

Kto sa hýbe, podporuje svoje zdravie. Nové štúdie ukazujú: šport môže pomáhať pri učení, preventívne pôsobiť proti demencii. Tesné prepojenie medzi svalmi a mozgom je dedičstvo ľudskej evolúcie.

Vplyv pohybu na činnosť mozgu

Príbeh Ursule Cezanne

Ursula cvičila na svojom stacionárnom bicykli, keď sa niečo v jej hlave zmenilo. „Kliklo,“ hovorí Berlínčanka, ktorá začína svoj nový, úžasný život.

Vo svojom starom živote bola vydatá, porodila dcéru s Downovým syndrómom, muž sa s ňou rozviedol, znovu sa zamilovala, vydala a ďalší rozvod. Žila s medzitým už dospelou dcérou z malého dôchodku. Pohybovala sa málo, krvný tlak stúpal. Pred troma rokmi sa náhodou dozvedela o jednej štúdii Max-Planckovho ústavu pre výskum vzdelávania. Psychológovia hľadali staršie ženy a mužov, ktorí majú málo telesného pohybu a sú ochotní sa zúčastniť na šesťmesačnej tréningovej štúdie. Za námahu, pravidelne stúpať na pedále ergometra, bola vypísaná odmena viac ako 1000 Eur.

Tento vytrvalostný tréning sa pre ňu vyplatil aj z druhého hľadiska. Nielen jej svaly prišli do švungu, aj jej myseľ sa stala živšou a ostrejšou. Tento posun trvá dodnes. Dokonca s úspechom hrá malé úlohy v jednom okrajovom berlínskom divadle.

Na štúdii Max-Planckovho ústavu sa zúčastnilo 52 ľudí, ich priemerný vek bol 66 rokov. Pred a po polročnom tréningu (týždenne 3 hodiny na stacionárnom bicykli) boli účastníci testovaní na ich kognitívne schopnosti. Prvé vyhodnotenie výsledkov ukazuje: po absolvovaní programu mohli starí ľudia lepšie a rýchlejšie myslieť ako predtým.Vytrvalostný tréning urobil mozgy opäť mladšími,“ hovorí zúčastnená športová psychologička Sabine Schäfer. Ešte neuverejnené nálezy štúdie pôsobivo ukazujú, ako veľmi a tajomným spôsobom je spojená muskulatúra s mozgom človeka. Kto zaťažuje svoje svaly, trénuje automaticky aj svoje šedé bunky.

Toto spojenie svalových a nervových buniek vzniklo už pred dvoma miliónmi rokov a hrá kľúčovú rolu v organizme. Keď sa svaly zaťažujú, napr. pri jazde na bicykli a behu, potom tieto vytvárajú určité neurotransmitery, ktoré putujú do mozgu a tam podporujú činnosť šedých buniek. „Keď pračlovek stupňoval svoj vytrvalostný výkon, viedlo to k metabolizmu, ktorý umožňoval tiež zlepšenú psychickú činnosť,“ analyzuje antropológ David Raichlen z University of Arizona. Novými výsledkami evolučnej medicíny sa dá konečne vysvetliť, ako a prečo je pohyb pre mozog osožný. Je to poznatok, ktorý kladie otázku: môže azda mozog dokonca len vtedy optimálne pracovať, keď k nemu patriace telo je pravidelne udýchané z fyzickej námahy?

Ľudský mozog môže optimálne pracovať len vtedy, ak je telo pravidelne udýchané od fyzickej námahy.

Ak je tomu tak, potom sa musí zoznam chorôb zapríčinených nedostatkom pohybu rozšíriť o viacero duševných nemocí: Alzheimer, hyperaktivita, poruchy koncentrácie, depresie alebo sklon k stresu. Ako dôsledok všeobecného nedostatku pohybu dochádza k telesným chorobám ako napr. ochorenie srdca a krvného obehu, obezita a diabetes melitus 2. Ale následky nedostatku pohybu siahajú zrejme oveľa ďalej. Nová zásada vedcov je - pestovanie športu robí dobre aj psychike. Tento názor potvrdzuje aj lekár Gerd Kampermann z Nemeckého centra pre neurodegeneratívne ochorenia v Drážďanoch:

Kto pestuje šport, robí pre svoj mozog viac ako niekto, kto celý deň sedí v kresle a sústredene premýšľa.“

Nové nervové bunky proti stresu

Rímsky básnik Juvenal povedal vetu: „Človek by sa mal modliť za to, aby bol v zdravom tele zdravý duch.“ Dvetisíc rokov neskôr nachádzajú lekári stále viac dôkazov, že antická múdrosť skutočne platí.

Neurovedec Hans-Georg Kuhn z univerzity v Göteborgu zozbieral zdravotné údaje od viac ako milióna 18 ročných regrútov. Výsledok je pôsobivý: v porovnaní s netrénovanými regrútmi preukázali muži, ktorí boli telesne fit, vo vybraných testoch vyššiu duševnú silu – a v starobe ochoreli ďaleko zriedkavejšie na demenciu. Vytrvalostná schopnosť v 18. rokoch ovplyvňuje duševný výkon pre zvyšok života.

Výskumníci prišli tiež na stopu mechanizmom, ako užitočný je pohyb pre duševný fitnes. Zaťažené bunky svalov vykonávajú nielen mechanickú prácu, ale ony odovzdávajú, takmer ako žľazy, mnohé látky do krvného riečiska. Tak vzniká pri behu medziiným proteín, tzv. „vytrvalostný faktor“, ktorý zlepšuje telesný fitnes. Ako zistili americkí výskumníci pri pokusoch na zvieratách, pôsobí tento proteín tiež na mozog, kde povzbudzuje v hipokampe novú tvorbu nervových buniek, neurogenézu, ktorá je zas spojená so zlepšenou činnosťou pamäti. To znamená: vytrvalostný faktor robí aj ducha fit.

Ďalší proteín s neskladným názvom „PGC-1a1“ sa tvorí po viactýždennom tréningu zosilnene v svaloch. Nové výskumy ukazujú, že tento proteín taktiež pôsobí až do mozgu: robí človeka obranyschopným proti stresu a mohol by ho týmto spôsobom chrániť proti vyhoreniu a depresiám. Ako presne to funguje, opísali neurovedci z Karolinska Instituts v Štokholme v uznávanom odbornom časopise „Cell“. Najprv rušili laboratórne myši s hlukom a blikajúcim svetlom v spánku. Nato sa prejavili u myší symptómy depresie. Následne traktovali výskumníci podobným spôsobom driemajúce myši, ktoré mali v krvi zvlášť veľa PGC-1a1. Tieto boli ale voči rušeniu imúnne a zostali zdravé. Zrejme sa proteín stará o to, aby stresové faktory boli rýchlo odbúrané a vôbec sa nedostali do mozgu.

Opäť ďalšie experimenty ukazujú ešte ďalekosiahlejšie efekty: telesná aktivita môže pôsobiť v starobe proti postupnej strate mozgovej substancie. Výskumy na obyvateľoch priemyselných štátov ukázali, že mozgová kôra, tzv. kortex, sa scvrkáva medzi 30. a 90. rokom života o asi 15 percent; hipokampus stráca každý rok jedno až dva percenta objemu. Šedá látka sa odbúrava, počet nervových buniek klesá.

Je ale tento pokles skutočne nevyhnutný? V jednej štúdii začali chodiť 60 starší ľudia, ktorí sa predtým len málo pohybovali, na rezké 40 minútové prechádzky, a síce celý rok. Potom sa zväčšil objem hipokampu o 2 percenta, čo zodpovedá omladeniu až do dvoch rokov.

Vplyv pohybu na mozog je spojený s merateľnými biochemickými zmenami: zosilnene vznikajú nové cievy a v hipokampe ďalšie nervové bunky. Vo väčšom počte sa uvoľňujú neurotransmitery. Nervové bunky vytvárajú medzi sebou nové spoje. Tým nastane rýchlejšie spracovanie informácií, pamäť pracuje lepšie a nálada sa vyjasní.

Smutný duch v lenivom tele

Naopak, ľudia sa začnú cítiť zle naladení, keď sa telesne nevyžívajú. Tento fenomén dokázali kolínski neurovedci Stefan Schneider so svojimi kolegami na ôsmich ľuďoch vo večnom ľade. Účastníkmi pokusu boli technici a výskumníci, ktorí žili osem mesiacov na antarktickej stanici Concordia. V zime bola teplota okolo mínus 65 stupňov Celzia. Obyvatelia stanice mali k dispozícii prístroje na cvičenie vytrvalosti a sily. Vedci zisťovali, ako často sa jednotliví výskumníci a technici pohybovali a ako ohodnotili svoje duševné stavy. U členov, ktorí pestovali málo športu, zhoršil sa ich duševný stav v prvých troch mesiacoch o 30 až 40 percent a zostal do konca misie na tejto úrovni. U druhých probantoch, ktorí trénovali tri až štyri dni v týždni, zostal psychicky dobrý stav po celú dobu stabilný. Boli obrnení voči tzv. ponorkovej chorobe.

Nie sú to len užitočné neurotransmitery alebo endorfíny, ktoré sa uvoľňujú pri športe a dobrej nálade. Aj rozptýlenie hrá zrejme úlohu: pohyb namáha mozog tak silno, že sotva môže myslieť na niečo iné.

Schneider so svojimi kolegami si myslí, že toto objavili v ďalšej štúdii so šiestimi účastníkmi experimentu MARS500. Na simuláciu cesty na Mars žili muži 520 dni v modeli vesmírnej lode v Moskve. Telesné a mentálne údaje sa zberali u mužov pri behu na bežiacom páse, bicyklovaní na ergometri alebo tréningu pamäte na iPod-e. Zvlášť informatívne boli pritom merania mozgových prúdov na EEG (elektroencefalografia). Pri tréningoch sa zmenšovala elektrická aktivita v prefrontálnom kortexe, oblasti, ktorá je dôležitá pre kogníciu a emóciu a pri strese má zvýšenú aktivitu. Vysvetlenie: zrejme bol mozog úplne zamestnaný tým, že koordinoval pohyby a neuvedomoval si až tak stres. To by mohlo znamenať: telesný pohyb neprináša iba radosť, ale aj daruje mozgu oddychové myšlienkové ticho.Potom je mentálna výkonnosť vyššia ako predtým.

Telesný pohyb neprináša iba radosť, ale aj daruje mozgu oddychové myšlienkové ticho. Potom je mentálna výkonnosť vyššia ako predtým.

Učiť sa pri behu

Pravidelný šport prináša u deti a mládeže lepšie školské známky. Je to zaujímavá formula, ktorá vyplýva z novších štúdií. Britskí vedci nedávno testovali telesný fitnes u 4 755 chlapcov a dievčat vo veku 11 rokov. Výsledky potom porovnali so známkami z angličtiny, matematiky a prírodných vied, ktoré deti dosiahli v 11, 13 a 16 rokoch. Nálezy boli ohromujúce: šport robí človeka múdrym! S britským zľahčovaním sumarizujú výskumníci svoje výsledky takto: „Je potrebné viac hodín športu na školách nielen pre zdravie a dobrú náladu, ale nie je na škodu ani akademickým výkonom.“

27 zdravých študentov športu z Münsteru vykonalo pokus na sebe. V niektorých dňoch absolvovali dve až tri minúty šprint; potom štvrť hodiny odpočívali a následne sa učili slovíčka z cudzieho jazyka. Cez iné dni naopak sa pohodlne túlali alebo sedeli spolu pri stole, skôr než sa dali do učenia. Rozdiel ukázala telesná námaha: po šprintoch sa učili študenti o 20 percent rýchlejšie.

Studnica mladosti kláštor

Katja Krull z Ústavu pre športové a pohybové vedy na univerzite v Stuttgarte chce nájsť také niečo ako studnicu mladosti pre mozog. V kláštoroch si vybrala 20 mníchov a mníšok v priemernom veku asi 78 rokov. V porovnávajúcej skupine bolo 20 obyčajných dôchodcov s priemerným vekom 76 rokov a s podobným vzdelaním, ako mali mnísi. Katja najprv zisťovala pomocou dotazníkov a krokomerov telesnú aktivitu probantov. Potom testovala pomocou notebooku kognitívne schopnosti. Hoci mnísi a mníšky strávili väčšinu času za kláštornými múrmi, boli telesne nadmieru aktívni. Cez deň vykonávali telesnú prácu, veľa chodili (jeden z nich prešiel asi 5 km). Obyvatelia kláštorov spotrebovali až 80 percent viac energie ako starší ľudia v porovnávajúcej skupine. Veľa pohybu udržiavalo mozog krajne pohyblivým. Sestry a bratia riešili úlohy na počítači oveľa precíznejšie ako porovnateľné osoby. „Ale mníšky a mnísi strávia deň celkom inak. Aj u nich síce postupne klesajú duševné sily, ale na oveľa vyššej úrovni,“ hovorí Katja Krull.

Potením proti Alzheimerovi

Môžu recepty z kláštora chrániť pred demenciou aj iných starých ľudí? Kto by sa dnes chcel dožiť 100 rokov, musí počítať s tým, že zo svojich posledných rokov veľa nepochopí. Medzi 60 až 69 ročnými je jeden zo 100 postihnutý demenciou – nad 95 rokov je postihnutý každý štvrtý. Proti Alzheimerovej chorobe sú síce na trhu prostriedky, ale ich prínos je pochybný, pretože ich liečebné efekty sú malé a v praxi sa nie vždy prejavujú. Ich úžitok pre kvalitu života nie je dokázaný a tiež pobytom v domovoch sociálnej starostlivosti sa pomocou týchto prostriedkov nedá vyhnúť. A tak stále viac neurológov vsádza na šport. Pohyb síce nemôže pozastaviť pokročilú demenciu, ale je to jediné vedecky dokázané opatrenie, ktoré môže účinne predísť odbúravaniu duševných schopností. A to je už celkom slušný prínos. Keby sa dal priebeh demencie posunúť časovo o desať rokov, bol by to veľkolepý zisk.

Ľudia už viac netrénujú len preto, aby sa zbavili tukových vankúšov, potlačili cukrovku, posilnili srdce alebo znížili riziko rakoviny. Stále viac mladých a starých sa vyčerpáva, lebo sú o tom presvedčení: potenie je to najlepšie, čo môžu pre mozog urobiť.

Človek by mohol „pred duševným odbúravaním utiecť,“ usudzuje Nemecká neurologická spoločnosť. Vo vyhodnotení štúdie z roku 2012 sa našli tiež epidemiologické dôkazy o tom, že pravidelná telesná aktivita pôsobí na mozog ako kúra s čerstvými bunkami. U starých ľudí klesá riziko ochorenia na Alzheimerovu chorobu o 37 percent a pre ľahšie kognitívne obmedzenia o 46 percent. Tréning v obývačke by sa ale nemal príliš dlho odsúvať. V mladosti a tiež vo veku 40 a 50 rokov sa možno prepínajú výhybky pre zvyšok života. Ľudia, ktorí boli v strednom veku pravidelne telesne aktívni, mali o 60 percent menšie riziko ochorenia na Alzheimerovu chorobu.

Nastaviť na vytrvalosť

Predtým považovali lekári mozog za orgán myslenia, ktorý nie je silne ovplyvňovaný muskulatúrou. V skutočnosti sa stará automatický regulatív o to, aby tok krvi v mozgu bol značne konštantný – rovnako, či bežíme maratón alebo driememe v hojdacej sieti. Nové výskumy ale ukazujú: tak striktne oddelené muskulatúra a mozog nie sú. Zrejme sú v prekvapujúco tesnom kontakte, ako náhodne zistila skupina okolo ruského molekulárneho biológa Filipa Kajtoviča. Výskumník pracuje v partnerskom laboratóriu Max-Planckovej spoločnosti v Šanghaji. So svojím tímom vyšetroval, ako sa podobajú alebo odlišujú určité druhy tkanív šimpanzov a ľudí vo svojom biochemickom zložení. Biológovia vyšetrili viac ako 10 000 rôznych látok ako aminokyseliny, uhľohydráty, vitamíny, a síce v piatich rôznych tkanivách: kôra obličiek, vizuálny kortex, malý mozog ako aj stehnová muskulatúra a prefrontálny kortex.

Metabolizmus obličiek, vizuálneho kortexu a malého mozgu sa ukázal byť značne podobný. Tieto zhody sa dali očakávať; šimpanz je konečne náš najbližší príbuzný. U metabolizmu prefrontálneho kortexu naproti tomu sú veľké rozdiely medzi opicami a ľuďmi. To ani neprekvapilo výskumníkov: v porovnaní so šimpanzom sa prefrontálny kortex človeka evolúciou silne zväčšil. On je látkový základ pre duševné schopnosti homo sapiens.

Mozgový džoging ako v dobe kamennej

Ľudia v Európe prejdú denne pešo iba jeden kilometer. Výskumy na pôvodných poľovníkoch a zberačoch ukazujú, že ľudské pochodové penzum je vlastne 10 až 15 km. Tento rozdiel by mohol byť pre mozog zlý. Z pohľadu evolučných lekárov potrebuje človek stály pohyb, aby získal všetky neurotransmitery, ktoré potrebuje k mysleniu. To dalo vývoju druhu homo pred asi dvoma miliónmi rokov rozhodujúci klik: predkovia sa stali chytrými vytrvalostnými bežcami, vybavenými nielen štíhlymi svalmi a mnohými šedými bunkami, ale aj miliónmi potných žliaz.

Vďaka týmto telesným zmenám mohli praľudia pri vysokých teplotách vytrvalejšie bežať ako ich korisť. Kopije a šípy vtedy ešte neboli vynájdené, ale zrejme to šlo aj bez nich: poľovníci prenasledovali napr. antilopy v poludňajšom slnku tak dlho, až sa tieto prehriate zvalili – a mohli sa zahrdúsiť holými rukami.

Čím viac predok behal, tým dynamickejšie rástol jeho mozog. Svaly produkovali proteíny ako rastový faktor BDNF, ktorý sa dostal do časti lebky a pôsobil tam ako hnojivo. Mozog sa stále zväčšoval, takže človeku pripadla oná kognícia, ktorá ho dnes odlišuje od všetkých iných druhov. Antropológ Raichlen z Arizonskej univerzity má ešte iné podozrenie: telesná aktivita urobila mozog v priebehu evolúcie nielen veľkým, ale aj trvanlivým. Generáciu za generáciou pravidelný pohyb zmenšil ukladanie škodlivých plakov v mozgu – a tým aj riziko duševného úpadku. Svoju hypotézu vzťahuje Raichlen na vývoj druhu človeka, ale platí pravdepodobne tiež pre každé indivíduum: kto behá, udržuje svoj mozog čistým.

Kto behá, udržuje svoj mozog čistým!

Toto skutočne dokázala jedna štúdia so 116 staršími ľuďmi: čím aktívnejšie boli testované osoby, tým menej škodlivých plakov mali v hlave.

Záver

Kto si pozorne prečítal článok, určite dospel k jedine správnemu záveru: Ak chceme zostať duševne zdraví aj v starobe, musíme byť aj telesne aktívni. V zdravom tele zdravý duch!

Tip Vitariána

Bez pohybu to nejde! Ak chcete byť ale šťastní, zaraďte šport do svojho života každý deň.

Článok nereprezentuje lekárske, alebo iné zdravotnícke postupy a názory.

Zdroje

DER SPIEGEL

Fotky: Shutterstock

↑ Späť hore

Počet hlasov: 55