Ejercicio aeróbico, prevención del envejecimiento cerebral

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El ejercicio reduce el envejecimiento cerebral

La función cognitiva se deteriora como consecuencia normal del proceso de envejecimiento, incluso en la ausencia de patologías. A pesar de esta visión desalentadora del cerebro envejecido, hay evidencia prometedora de que practicar ciertos niveles de actividad física se ha asociado de manera consistente con el mantenimiento de la función cognitiva durante toda la vida, incluyendo un menor riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer y una progresión más lenta de problemas cognitivos en los pacientes que ya poseen un deterioro. ( 1, 7, 10, 12, 17). En este artículo abordaremos el ejercicio aeróbico y su relación con el envejecimiento cerebral.

Los adultos sanos pierden aproximadamente el 15% de su tejido neocortical entre los 30 y 90 años de vida, con pérdidas desproporcionadamente altas en áreas que involucran el control ejecutivo, tales como la corteza prefrontal dorsolateral (13) y pérdidas también en el volumen de la materia gris. Estas pérdidas volumétricas en la edad adulta avanzada a menudo preceden y conducen a la disminución de la función ejecutiva (14). A nivel individual, el deterioro cognitivo supone un efecto perjudicial en la calidad de vida y un mayor riesgo de limitaciones funcionales.

Buscar estrategias para mejorar el funcionamiento neurocognitivo tiene importantes implicaciones para la salud pública ya que el déficit cognitivo se asocia con un riesgo de demencia y mortalidad. Ante este problema numerosas investigaciones se han centrado en el estudio de la actividad física y su relación con los procesos cognitivos, lo que apunta a grandes rasgos que la actividad aeróbica parece moderar la disminución de la función cognitiva asociada con el envejecimiento cerebral (2).

Factores de estilo de vida saludables juegan un papel fundamental en el mantenimiento de la funcionalidad cognitiva y cerebral a través de la vida adulta (6). El reconocimiento de una asociación positiva entre la aptitud cardiorrespiratoria y varios aspectos de la función cognitiva en los adultos sanos (3, 5) las personas con trastornos neurodegenerativos (11), niños y muchos otros sectores de la población ha llevado a un aumento en el foco de ejercicio-cognición como un tema de investigación en la última década.

pareja adulta corriendo

Relación entre el ejercicio aeróbico y la mejora cognitiva

El aumento de la investigación en este campo se ha dedicado a la exploración de varios factores de estilo de vida que pueden interactuar con las influencias genéticas para alterar la velocidad y el grado de envejecimiento cognitivo.

Un estudio publicado en “Journal of International Psychogeriatrics” (16) realizó una investigación sobre la relación entre la capacidad cardiorrespiratoria y el rendimiento neurocognitivo en población de avanzada edad. 38 personas de edades comprendidas entre 65-85 años realizaron una prueba de esfuerzo progresivo máximo para determinar su VO2 dividiéndolos en 2 grupos de nivel según su forma física: bajo y moderado; también evaluaron su función cognitiva mediante Mindstreams (NeuroTrax Corp., NJ, EE.UU.), batería de test computarizada para proporcionar una medida general de la función cognitiva, contiene pruebas tales como: respuesta de inhibición, memoria verbal y espacial, procesamiento de la información y atención entre otras. Los resultados mostraron que el grupo moderado logró resultados significativamente mejores en la puntuación cognitiva global, y una correlación significativa entre el pico de Vo2 y la atención, función ejecutiva, y puntuación global. Esto sugiere que la capacidad cardiorrespiratoria puede tener un efecto protector selectivo contra el deterioro cognitivo asociado a la edad; que puede ser debido a varias hipótesis:

  • Flujo Sanguíneo Cerebral: La intensidad moderada de actividad aeróbica resulta en un aumento de la capacidad del corazón para llevar oxígeno a los músculos implicados, y esto es indicativo de un aumento de la capacidad cardiovascular (Colegio Americano de Medicina del Deporte – ACSM, 2006). Ganancias en la aptitud cardiovascular están asociadas a otros cambios fisiológicos que influyen en el rendimiento cognitivo; estos incluyen una mejora en el flujo sanguíneo cerebral y el metabolismo energético (15), cambios en la estructura cerebral y la alteración en la actividad de los neurotransmisores. Por lo tanto, la mejora en la capacidad cardiovascular tiene efectos potencialmente beneficiosos sobre la capacidad cognitiva (4).
  • Aumento del hipocampo: un aumento de la aptitud cardiorespiratoria se asocia con un aumento de volumen en la corteza frontal y temporal (3), además de la reciente evidencia más específica de aumento de volúmen en el hipocampo (la parte de nuestro cerebro encargada del aprendizaje y la memoria) en los adultos (5).
  • Mayor liberación de transmisores: Curiosamente, el aumento de volúmen del hipocampo se asoció con aumento de liberación del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) (es necesario para el crecimiento neuronal y apoya las neuronas existentes).
  • Reclutamiento neuronal: el aumento de actividad física también está asociada con un mayor reclutamiento neuronal de las regiones que participan en la función ejecutiva que incluye la corteza prefrontal y la corteza parietal (4).
  • Activación fisiológica y neuroeléctrica: Está aceptado que el aumento de la activación fisiológica inducida por el ejercicio es responsable de los cambios observados en el rendimiento cognitivo. En comparación con las condiciones de baja y alta intensidad, varias investigaciones (9) indicaron que la intensidad del ejercicio moderado provoca evidencia de activación neuroeléctrica lo que sugiere que el ejercicio de intensidad moderada proporciona el nivel óptimo de excitación y por lo tanto tiene efectos más beneficiosos sobre recursos de atención necesarios para el rendimiento cognitivo.

señores estirando

Los estudios de neuroimagen transversales también han apoyado estos resultados (5); Ensayos clínicos aleatorizados han demostrado que la participación en el ejercicio aeróbico de intensidad moderada mejora la función cognitiva en los adultos, con mayores beneficios en las medidas de control ejecutivo que incluyen la inhibición,  conmutación de tareas, y la coordinación de múltiples tareas en la memoria (3, 4, 8, 10).

Los resultados indican que la práctica de ejercicio aeróbico confiere mejoras modestas en la función neurocognitiva en adultos sanos, incluyendo mejoras en la atención, la velocidad de procesamiento, la función ejecutiva y la memoria.

Conclusiones sobre ejercicio y envejecimiento

El principal hallazgo es que incluso en los sujetos de edad avanzada con niveles similares de educación, salud y estado mental, la mejora de la capacidad aeróbica se asocia con mejor función cognitiva global. Esto indica que incluso sujetos de edad avanzada con niveles bajos de función cardiovascular, con pequeñas mejoras en la aptitud física, puede tener un impacto positivo en la capacidad cognitiva.

La identificación de mecanismos a través de los cuales se puede ralentizar el envejecimiento cognitivo es una importante contribución para preservar la función cognitiva y prevenir su deterioro. Examinar factores para mejorar el envejecimiento cognitivo como la capacidad cardiorrespiratoria es particularmente importante ya que los adultos pueden alterar fácilmente su nivel de condición física mediante la participación en actividades que utilizan grandes grupos musculares, como caminar, aeróbic, natación… Estas actividades son atractivas (como un medio de socialización) a la par que accesibles (baratas y en casi cualquier lugar) con mejoras sobre todo en gente sedentaria. Se ha demostrado que cuanto más estimulemos el cerebro menos deterioro cognitivo apreciaremos en el proceso de envejecimiento, tanto estímulos externos (relación con el entorno) o internos (fisiológicos, inducidos por el ejercicio físico) son factores que determinan nuestra función cognitiva durante toda la vida

En conclusión, estas investigaciones sugieren que el ejercicio aeróbico no sólo mejora el rendimiento cognitivo, sino también mejora y amplía los circuitos neuronales de apoyo de procesamiento cognitivo en áreas que son proclives al deterioro relacionado con la edad.

Bibliografía

  1. Andel R, Crowe M, Pedersen NL, Fratiglioni L, Johansson B, Gatz M. Physical (2008): “Exercise at midlife and risk of dementia three decades later: a population-based study of Swedish twins.” J Gerontol A Biol Sci Med Sci.; 63:62–66. [PubMed: 18245762]
  2. Angevaren,M.,Aufdemkampe,G., Verhaar,H.J.J., Aleman, A. and Vanhees, I. (2008). “Physical activity and enhanced fitness to improve cognitive function in older people without known cognitive impairment (Review).” The Cochrane Library, 3, 1–96.
  3. Colcombe, S. J., Erickson, K. I., Raz, N., Webb, A. G., Cohen, N. J., and McAuley, E. (2003): “Aerobic fitness reduces brain tissue loss in aging humans.” J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 55, 176–180
  4. Colcombe, S. J. et al. (2004): “Cardiovascular fitness, cortical plasticity, and aging.” Proceedings of the National Academy of Science USA, 101, 3316–3321.
  5. Erickson, K. I., Prakash, R. S., Voss, M. W., Chaddock, L., Hu, L., Morris, K. S., White, W. M., Wojcicki, T. R., McAuley, E., and Kramer, A. F. (2009b). “Aerobic fitness is associated with hip- pocampal volume in elderly humans.” Hippocampus 19, 1030–1039
  6. Hertzog, C., Kramer, A. F., Wilson, R. S., and Lindenberger, U. (2009). “Enrichment effects on adult cognitive development: can the functional capacity of older adults be preserved and enhanced?” Psychol. Sci. Public Interest 9, 1–65.
  7. Heyn P, Abreu BC, Ottenbacher KJ (2004)” The effects of exercise training on elderly persons with cognitive impairment and dementia: a meta-analysis.” Arch Phys Med Rehabil.; 85:1694–1704. [PubMed: 15468033]
  8. Hillman, C. H. et al. (2006).” Physical activity and cognitive function in a cross-section of younger and older community-dwelling individuals.” Health Psychology, 25, 678–687
  9. Kamijo, K., Nishihira, Y., Hatta, A., Kaneda, T., Kida, T., Higashiura, T., et al. (2004). “Changes in arousal level by differential exercise intensity.” Clinical Neurophysiology, 115, 2693 – 2698
  10. Kramer AF, Hahn S, Cohen NJ, Banich MT, McAuley E, Harrison CR, Chason J, Vakil E, Bardell L, Boileau RA, Colcombe A.( 1999) “Ageing, fitness and neurocognitive function.” Nature.; 400:418– 419. [PubMed: 10440369]
  11. Prakash RS, Voss MW, Erickson KI, Lewis JM, Chaddock L, Malkowski E, Alves H, Kim J, Szabo A, White SM, Wojcicki TR, Klamm EL, McAuley E, Kramer AF. (2011) “Cardiorespiratory fitness and attentional control in the aging brain.” Front Human Neuroscience.; 4:229. [PubMed: 21267428]
  12. Podewils LJ, Guallar E, Kuller LH, Fried LP, Lopez OL, Carlson M, Lyketsos CG. (2005) “Physical activity, APOE genotype, and dementia risk: findings from the Cardiovascular Health Cognition” Study. Am J Epidemiol.; 161:639–651. [PubMed: 15781953]
  13. Raz, N. (2000) “Aging of the brain and its impact on cognitive performance: integration of structural and functional findings.” In: Craik, FIM.; Salthouse, TA., editors. The Handbook of Aging and Cognition. Lawrence Erlbaum Associates; Mahweh, NJ:. p. 1-90
  14. Raz N, Lindenberger U, Rodrigue KM, Kennedy KM, Head D, Williamson A, Dahle C, Gerstorf D, Acker JD.( 2005) “Regional brain changes in aging healthy adults: general trends, individual differences and modifiers.” Cereb Cortex.; 15:1676–1689. [PubMed: 15703252]
  15. Rogers, R. L., Meyer, J. S. andMortel, K. F. (1990). “After reaching retirement age physical activity sustains cerebral perfusion and cognition.” Journal of the American Geriatrics Society, 38, 123–128
  16. Yael Netz, Tzvi Dwolatzky, Yael Zinker, Esther Argov and Ruth Agmon (2011), “Aerobic fitness and multidomain cognitive function in advanced age” International Psychogeriatrics 23:1, 114–12
  17. Yaffe K, Fiocco AJ, Lindquist K, Vittinghoff E, Simonsick EM, Newman AB, Satterfield S, Rosano C, Rubin SM, Ayonayon HN, Harris TB.(2009)” Predictors of maintaining cognitive function in older adults: the Health” ABC study. Neurology.; 72:2029–2035. 

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