Proč musíte procvičovat svaly nohou, pokud chcete mít zdravý mozek a nervový systém

Ačkoliv je cvičení ceněno zejména pro svůj vliv na fyzické zdraví, sílu a mobilitu, existuje množství důkazů, že stejně důležité pro zdravý mozek a fungování nervového systému je silový trénink.

Celá řada studií, které uvedeme v tomto článku, spojuje svalovou sílu a konkrétní sílu nohou s různými kognitivními přínosy.

Tato fascinující souvislost byla znovu demonstrována v nedávné studii publikované v časopise Frontiers of Neuroscience, která ukazuje, že neurologické zdraví je závislé jak na signálech z velkých svalů na nohou, tak na signálech z mozku do svalů.

Jinak řečeno, je to obousměrná ulice, a ani jeden „jízdní pruh“ není důležitější než ten druhý. Jak zjistili autoři:

„Astronauti i pacienti postižení patologiemi chronicky omezujícími pohyb čelí zhoršení svalového anebo mozkového výkonu, případně obou.

Očekávané delší přežití pacientů a očekávané delší pobyty astronautů ve vesmíru mohou vést k prodloužené motorické deprivaci a z ní vyplývajícím patologickým následkům.

Silné omezení pohybu může mít vliv nejen na motorické a metabolické systémy, ale také na nervový systém pozměňující neurogenezi a interakci mezi motoneurony a svalovými buňkami.

Informací o účinku delšího nepoužívání svalu na vlastnosti nervových kmenových buněk je zatím málo. Cílem naší studie in vitro je vyplnit tuto mezeru zaměřením pozornosti na biologické a molekulární vlastnosti nervových kmenových buněk (NSC)…

Celkové výsledky podporují existenci souvislosti mezi omezením cvičení a nepoužíváním svalu a metabolismu v mozku, čímž představují cenné informace, které by mohly objasnit, jak okolnosti – jako je absence zátěže a nedostatek pohybu nastávající u osob s některými neurologickými onemocněními – mohou ovlivňovat vlastnosti nervových kmenových buněk a přispívat k negativním projevům těchto stavů.“

Důležitost procvičování nohou pro zdraví mozku a nervového systému

Podle toho, co bylo uvedeno v tisku, toto zjištění „zásadně mění medicínu mozku a nervového systému – lékařům poskytuje nové stopy ohledně toho, proč pacienti s motorickým nervovým onemocněním, roztroušenou sklerózou, spinální svalovou atrofií a dalšími neurologickými onemocněními, často rychle chřadnou potom, co omezí množství pohybu“.

Jinak řečeno, pokaždé, když jste neschopní provádět cvičení se zátěží, přicházíte o svalovou hmotu, a zároveň je postižena chemie vašeho těla, a to tím způsobem, že degenerovat začíná i nervový systém a mozek.

Aby dospěli k tomuto závěru, vědci zabránili myším používat zadní nohy po dobu 28 dní. Přední nohy však myši používat mohly a byly schopny normálně žrát a čistit se, aniž by byly vystaveny stresu (více ZDE…).

Po 28 dnech byla u zvířat prozkoumána subventrikulární oblast mozku. Jedná se tu část, která je odpovědná za zdraví nervových buněk.

Pozoruhodné bylo, že počet nervových kmenových buněk – nediferencovaných kmenových buněk, z nichž se mohou vyvinout neurony i jiné mozkové buňky – poklesl u myší, které nepoužívaly zadní nohy, o 70 %, ve srovnání s kontrolním vzorkem, který používal zadní nohy.

Ve sledované skupině také nedosáhly plné zralosti neurony a oligodendrocyty (gliové buňky tvořící obal nervových buněk). Podle tiskové zprávy:

„Výzkum ukazuje, že používání nohou, zejména při cvičení se zátěží, vysílá do mozku signály, které jsou důležité pro tvorbu zdravých nervových buněk nezbytných pro mozek a nervový systém.

Odepření cvičení ztěžuje tělu vytvářet nové nervové buňky patřící k nejdůležitějším stavebním kamenům, které nám umožňují zvládat stres a adaptovat se na výzvy v našich životech.“

Vaše tělo je stavěno na nošení zátěže

Kromě toho nepoužívání svalů na nohou mělo nepříznivý vliv na dva geny. Jeden z nich, známý jako CDK5Rap1, hraje důležitou roli ve zdraví a fungování mitochondrií, což je další důležitý důvod pro cvičení se zátěží.

Jak si možná uvědomujete, zdravé, dobře fungující mitochondrie jsou velmi důležité pro optimální zdraví, a mitochondriální dysfunkce je hlavní příčinou doslova všech chronických onemocnění, včetně neurodegenerace, protože mozek vyžaduje ze všech orgánů nejvíce energie – asi 20 % energie vytvářené v celém těle.

Jak uvedla hlavní autorka, Dr. Raffaella Adamiová: „To, že máme být aktivní, není žádná náhoda: máme kráčet, běhat, ohýbat se, abychom si sedli, a používat svaly nohou na zvedání věcí.

Neurologické zdraví není jednosměrná ulice, na které mozek říká svalům ´zdvihněte’, ‘kráčejte’ a podobně. Předchozí výzkum plně podporuje představu, že sval hraje nesmírně důležitou roli ve zdraví mozku.“

Zvedání zátěže proti gravitaci je samo o sobě důležitou složkou života umožňující optimální fungování lidského těla a mozku.

Jasně to bylo vysvětleno Joan Vernikosovou, PhD, někdejší ředitelkou Oddělení životních věd NASA, v její knize „Sitting Kills, Moving Heals“ (v překladu „Sezení zabíjí, pohyb léčí“).

Jak silnější svaly prospívají vašemu mozku

Předchozí výzkum ukázal, že cvičení (více ZDE…) je klíčem k ochraně, udržení a zlepšení mozkového zdraví a optimalizaci kognitivní kapacity.

Dokonce se ukázalo, že pomáhá bojovat proti demenci. S tímto spojením mezi mozkem a tělem se spojuje celá řada různých mechanismů. Jeden faktor, zřejmě klíčový, se vztahuje k tomu, jak cvičení ovlivňuje mozkový neurotrofický faktor (BDNF) nacházející se ve svalech i mozku.

Cvičení nejprve stimuluje vytváření bílkoviny zvané FNDC5. Ta zase spouští vytváření BDNF, který má pozoruhodný vliv na omlazení mozku a svalů.

BDNF pomáhá chránit stávající mozkové buňky, aktivovat mozkové kmenové buňky k přeměně na nové neurony (neurogenezi) a podporovat skutečný mozkový růst, zejména v oblasti hipokampu, která se spojuje s pamětí.

V neuromuskulárním systému BNDF chrání neuromotoriku před degradaci. Bez neuromotoriky je sval jako motor bez zapalování. Degradace neuromotoriky je součástí procesu, který vysvětluje s věkem související svalovou atrofii.

Další mechanismus, který zde působí, se vztahuje k látce zvané β-hydroxybutyrát, která se vytváří v játrech, když máte optimalizovaný metabolismus ke spalování tuku jako hlavního paliva.

Když vám klesá hladina krevního cukru, β-hydroxybutyrát slouží jako alternativní zdroj energie. β-hydroxybutyrát je také inhibitor histondeacetylázy, který omezuje vytváření BDNF.

Zdá se tedy, že tělo je zkonstruováno ke zlepšení produkce BDNF v reakci na fyzickou námahu celou řadou cest, a spojení BNDF mezi svaly a mozkem vysvětluje, proč má fyzické cvičení tak velký vliv na svalovou a mozkovou tkáň.

Doslovně napomáhá předcházet chřadnutí mozku, a dokonce tento stav i zvrátit, a také předchází ochabování svalstva. Cvičení také pomáhá chránit a zlepšovat funkci mozku tím, že:

• zlepšuje a zvyšuje přítok krve (oxygenaci) do mozku;
• zvyšuje produkci složek chránících nervy
• redukuje poškozující skvrny v mozku;
• a mění způsob, jak se tyto poškozující bílkoviny zabydlují v mozku, což zřejmě zpomaluje vývoj Alzheimerovy choroby.

Studie demonstrující spojitost mezi svaly a mozkem

Uvádím vzorky studií, které tuto fascinující spojitost mezi svaly a mozkem demonstrují:

Ve studii z roku 2011 bylo zjištěno, že u seniorů, kteří se procházeli po dobu 30 až 45 minut třikrát do týdne po dobu jednoho roku, se zvýšil objem hipokampu o 2 %.

Hipokampus má sklon zmenšovat se s věkem. Výsledky donutili autory studie prohlásit, že cvičení je „jedním z nejslibnějších přírodních léků pro zlepšení zdraví mozku“.

Výzkum také ukazuje, že cvičení pomáhá chránit šedou a bílou hmotu ve frontálním, temporálním a parietálním kortexu, což pomáhá zabraňovat kognitivnímu úpadku.

Studie z roku 2016 v časopise Gerontologie zjistila, že když stárnete, procvičování svalů nohou vám pomáhá uchovávat kognitivní funkce.

Podle jejích autorů vám chůze (více ZDE…) může pomoci zachovat dobré fungování mozku do vysokého věku.

Studie sledovala 324 žen-dvojčat ve věku od 43 do 73 let po dobu deseti let. Na začátku a na konci studie jim vědci otestovali kognitivní funkce, jako je učení a paměť.

Zajímavé bylo zjištění, že síla nohou umí lépe předpovědět mozkové zdraví než jakýkoliv jiný zkoumaný faktor.

V souladu s tímto vyjádřením si dvojče s větší sílou nohou udrželo lepší kognitivní funkce v porovnání se svou slabší sestrou. Silnější žena časem zažívala menší s věkem související změny mozku.

Další zajímavá studie zaměřená na paměť

Studie Georgijského technologického institutu zjistila, že 20minutový silový trénink zlepšuje dlouhodobou paměť o cca 10 %. V tomto experimentu náhodně přidělili 46 dobrovolníků do jedné ze dvou skupin – jedné aktivní a druhé pasivní.

Na začátku si všichni účastníci prohlédli sérii 90 obrázků. Potom je vědci požádali, aby si vzpomněli na co nejvyšší počet snímků.

Aktivní skupině kázali s maximálním úsilím a využitím odporu provést 50 předkopávání vsedě na cvičebním stroji.

Pasivních účastníků požádali, aby svýma nohama nechali hýbat stroj bez vynaložení jakékoliv námahy. O dva dny později se účastníci vrátili do laboratoře, kde jim vědci ukázali 90 původních fotografií a navíc 90 nových.

Zajímavé bylo, že členové aktivní skupiny si významně zlepšili zapamatování obrázků, ačkoliv od cvičení uběhly už dva dny.

Pasivní skupina si vzpomněla na 50 % původních fotografií, zatímco aktivní skupina si pamatovala asi 60 % fotografií. Vedoucí projektu Lisa Weinbergová komentovala výsledky následovně: „Naše studie naznačuje, že nastartování mozku nemusí lidé věnovat hodně času.“

Další výzkum publikovaný v roce 2016 zjistil spojitost mezi cvičením a zlepšením dlouhodobé paměti.

Také zjistil, že cvičení čtyři hodiny potom, co se naučíte něco nového, vám pomáhá si právě naučené informace dlouhodobě udržet v paměti. Zajímavé bylo, že tento efekt nebyl prokázaný, když se cvičení provádělo ihned po učení.

Proč tento čtyřhodinový posun posílil udržení paměti, je stále nejasné, ale zdá se, že nějak souvisí s uvolňováním katecholaminů, chemických látek, které se přirozeně vyskytují ve vašem těle a jsou známé zlepšováním upevňování paměti (více ZDE…).

Patří mezi ně dopamin a noradrenalin. Jedním ze způsobů, jak zvýšit hladinu těchto katecholaminů, je cvičení, a zdá se, že pozdější cvičení je součástí této rovnice.

Experimenty na zvířatech také ukázaly, že cvičení aktivuje a podporuje růst neuronů v hipokampu.

Hipokampus patří do vývojově staré části mozku, známé jako limbický systém, a hraje důležitou roli při konsolidaci informací z krátkodobé do dlouhodobé paměti, včetně prostorové orientace.

Během jednoho experimentu si myši vypěstovali 6 000 nových neuronů v hipokampu, v každém milimetru kubickém tkáně. Podle očekávání projevovaly významné zlepšení zapamatování.

Podobně i studie z roku 2010 zjistila, že cvičení pomáhá opicím naučit se nové úkoly dvakrát rychleji než opicím, které necvičí. Celá řada dalších studií zkoumala vliv cvičení na výkon mozku a IQ u studentů a zaměstnanců.

Jak cvičení ovlivňuje prospěch žáků

Zlatým hřebem výzkumu bylo zjištění, že 40minutové cvičení denně zvyšuje IQ u žáků základních škol v průměru o 4 body.

Žáci šestého ročníku, kteří se věnovali nějakému sportu, dosáhli o 30 % vyššího skóre než průměrní studenti, a ti, co byli méně fit, dosáhli o 20 % nižšího skóre. Starší žáci, co se věnují různým sportům, vykazují 20% zlepšení v matematice, přírodních vědách, angličtině a společenských vědách.

Žáci, kteří cvičili těsně před hodinou, si zlepšily výsledky testů o 17 %, a ti, co cvičili po dobu 40 minut, si zlepšili známku o celý stupeň.

Pravidelně cvičící zaměstnanci jsou také o 15 % výkonnější než ti, co necvičí, což znamená, že zaměstnanec v dobré kondici potřebuje jen 42,5 hodin týdně na vykonání stejné práce, jakou dělá průměrný zaměstnanec 50 hodin.

Mnohé mechanismy, kterými cvičení zlepšuje mozkové zdraví

Už jsem se zmínil o tom, jak BDNF souvisí se svalovou silou a omlazováním mozku, nicméně cvičení ovlivňuje celou řadu dalších biochemických cest vedoucích k ovlivnění kognitivních funkcí a zdraví, ke kterým patří:

Normalizace inzulínu a prevence inzulinové rezistence – cvičení je jednou z nejúčinnějších způsobů, jak znormalizovat svou hladinu inzulínu a snížit riziko inzulinové rezistence.

Nejenže snižuje riziko cukrovky, ale také pomáhá chránit kognitivní zdraví, protože cukrovka se spojuje se 65% zvýšeným rizikem vzniku Alzheimerovy choroby (více ZDE…).

Inzulín hraje důležitou roli v mozkové signalizaci a když se v mozku naruší správná signalizace inzulínu, nastává demence.

Zlepšení přítoku krve a okysličení mozku – mozek potřebuje pro správné fungování značnou dávku kyslíku, což pomáhá vysvětlit, proč to, co je dobré pro srdce a kardiovaskulární systém, je dobré i pro mozek.

Zvýšený přítok krve následkem cvičení umožňuje mozku lépe fungovat téměř okamžitě. V důsledku toho máte sklon cítit se soustředěnější, což může zlepšit vaši produktivitu.

Omezení tvorby povlaků – v jedné studii na zvířatech bylo u cvičících myší zjištěno výrazně méně destruktivních povlaků a menší kousky amyloid beta peptidu, které mají spojitost s Alzheimerovou chorobou.

A pozměněním způsobu, jak se destruktivní bílkoviny zabydlují v mozku, může cvičení pomoci zpomalovat neurodegeneraci.

Pokles kostního morfogenetického proteinu (BMP) – bílkovina BMP zpomaluje tvorbu nových neuronů, čímž omezuje neurogenezi.

Pokud máte vysokou hladinu BMP, mozek se stává stále těžkopádnějším. Cvičení snižuje dopad BMP, čímž umožňuje dospělým kmenovým buňkám vykonávat důležité funkce v zajišťování čilosti mozku.

Ve výzkumu na zvířatech se snížila hladina BMP v mozku téměř o polovinu za týden u myší, které měly přístup k běhacím kolům.

Zvýšení nogginu – cvičení vede ke znatelnému nárůstu další mozkové bílkoviny, zvané noggin, která je antagonistou BMP.

Cvičení tak nejenže snižuje škodlivé účinky BMP, ale zároveň zvyšuje prospěšnější hladinu nogginu. Tato složitá souhra mezi BMP a nogginem se jeví jako silný faktor, který napomáhá zajištění rozmnožování a mladistvosti neuronů.

Snižování zánětu – cvičení snižuje hladinu zánětlivých cytokinů, souvisejících s chronickým zánětem a obezitou, které mohou nepříznivě poznamenat fungování mozku.

Nárůst neurotransmiterů zlepšujících náladu – cvičení zvyšuje množství přírodních hormonů dobré nálady a neurotransmiterů souvisejících s kontrolou nálady, mezi nichž patří endorfiny, serotonin, dopamin, glutamát a GABA.

Studie Princetonské univerzity zjistila, že cvičení vytváří vzrušivé neurony spolu s novými neurony určenými k uvolňování neurotransmiteru GABA, který zpomaluje nadměrné nervové vzruchy a navozuje přirozený stav klidu.

Náladu zlepšující přínosy cvičení nastávají ihned po cvičení, a pokud se cvičení provádí pravidelně, trvají dlouhodobě.

Metabolismus stresových chemických látek – vědci také vyřešili mechanismus, kterým cvičení pomáhá snižovat stres a související depresi – oba jsou rizikovými faktory pro demenci a Alzheimerovu chorobu.

Dobře trénované svaly mají vyšší hladiny enzymu, který napomáhá metabolizovat stresovou chemickou látku zvanou kynurenin.

Zjištění naznačuje, že procvičování svalů napomáhá tělu zbavovat se škodlivých stresových chemických látek.

Každodenní chůze a čtyřminutové každodenní cvičení – vítězná kombinace, kterou může provádět většina lidí

Je málo pochybností o tom, že – kromě chudé stravy – nečinnost je hlavním hnacím motorem většiny dnešních moderních onemocnění, jako je obezita, která postihuje téměř 40 % dospělých lidí, přes 18 % dospívajících a téměř 14 % dětí.

Kromě celé řady zdravotních problémů je rizikovým faktorem Alzheimerovy choroby, která je třetí nejčastější příčinou úmrtí, hned po onemocnění srdce a rakovině.

Chůze spolu s pravidelnými tréninky mohou tyto neradostné statistiky významně zlepšit.

Většina lidí tráví sezením 10 a více hodin denně a více než osmihodinové sezení denně se spojuje s o 90 % vyšším rizikem cukrovky 2. typu a zvýšeným rizikem onemocnění srdce, rakoviny a úmrtí. Odpovědí je více se hýbat, a to i během pracovní doby (více ZDE…).

Jedním z řešení, která by mohla fungovat, je sehnat si stůl pro práci vestoje. Jednoduché nesení váhy na nohou vytváří biochemický vodopád snižující riziko inzulinové rezistence a cukrovky.

Dalším významným řešením je chůze. Raději než hledat pohodlí, využijte každou příležitost jít pěšky (nebo na kole), než byste měli jít autem. Zaparkujte dále. Jděte do schodů než výtahem a podobně.

Kromě každodenní chůze (doporučujeme dát si za cíl udělat 10 000 až 15 000 kroků denně) zvažte provádění nějakého každodenního systematického cvičení. Nemusí vám zabrat hodně času.

Když se cvičení provádí dva až třikrát denně, s alespoň dvouhodinovou přestávkou mezi opakováními, je nesmírně efektivní, a představuje účinnou cestu k výraznému zlepšení vašeho fyzického a kognitivního zdraví.

Zdroj: fitness.mercola.com, Zpracovala: Vylectese.cz