Работа мозга при аэробных нагрузках

Физическая нагрузка может способствовать более эффективному развитию мозга и его мыслительных способностей. Задачей исследователей из Университета здоровья и науки Орегона (США) было установить, могут ли регулярные физические упражнения приводить к органическим изменениям в мозге. Работа проводилась на приматах в 2006 г. Было использовано 24 обезьяны. Ученые объяснили свой выбор тем, что хотели исключить влияние таких факторов, как курение, алкоголь и избыточный вес. Животных разделили на три группы. Первую группу тренировали на беговой дорожке пять дней в неделю в течение 20 недель. Вторая группа вообще не подвергалась физической нагрузке. Третью - тренировали в течение 20 недель, а затем ограничили их подвижность. Далее исследователи оценили объем капилляров в мозге животных из всех трех групп. Результаты исследования свидетельствовали о том, что объем капилляров у обезьян, подвергавшихся физическим нагрузкам, был существенно выше, чем у нетренированных. Кроме того, исследователи отмечают, что изменения были наиболее заметны у тех обезьян, которые были наименее тренированы в начале исследования.

11аучные исследования и практика во многих странах мира доказывают, что бег улучшает кровоток во всех внутренних органах, включая мозг, что особенно ценно, так как обеспечивает энергетическую базу для совершенствования мозговой регуляции и психической деятельности. Импульсы от опорно-двигательного аппарата повышают тонус клеток коры головного мозга.

Группа нейроспециалистов из Университета Ульм в Германии в течение многих недель изучала умственные способности тех, кто регулярно занимается бегом. Хотя память бегунов на цифры практически нс улучшалась, их способность воспроизводить мельчайшие детали образов и выполнять другие задания на визуализацию, например связанные с работой над геологическими и географическими картами, улучшалась весьма значительно. По мнению исследователей, физическая активность усиливает рост новых клеток гиппокампа, а также защищает уже существующие.

Возможно, это связано с синтезом нейропептидов, составляющих биохимическую основу психической деятельности. В других исследованиях утверждается, что бет стимулирует в организме выработку вещества под названием проклатин, которое отвечает за образование новых нервных клеток мозга.

Всевозможные углеводы в нашем теле расщепляются до глюкозы, которая выступает универсальной «энергетической валютой» для работы всех клеток организма, от сокращающихся мышечных волокон до генерирующих сигналы нейронов. Мозг наиболее чувствителен к содержанию глюкозы в крови, поскольку является ее главным потребителем. Если в качестве исходного субстрата аэробного гликолиза используется не гликоген, а глюкоза, то такого рода направленность тренировочных нагрузок не в интересах работы мозга. Однако при продолжительных нагрузках средней интенсивности образование глюкозы в печени возрастает в 2- 3 раза. Более напряженная работа, по данным Kjaer (1999), может привести к 7-10-кратному увеличению образованию глюкозы в печени.

При высоких нагрузках, дефиците поступающего кислорода образуется избыток молочной кислоты. Исследование, проведенное группой ученых изДании и Нидерландов (Live Science, 2008), показывает, что в подобной стрессовой ситуации мозг вполне способен переходить с чисто глюкозного питания на потребление молочной кислоты. Они изучили состав крови, поступающей в мозг добровольцев во время тяжелых физических нагрузок и исходящей из него. Оказалось, что содержание лактатов в поступающем кровотоке намного выше, чем в покидающей мозг крови. Дополнительные исследования показали, что эта разница не накапливается в самом мозге, а используется им в качестве источника энергии. Таким путем мозг не только сберегает ценнейшую глюкозу для работы мышц в условиях повышенных нагрузок, но и очищает кровоток от избытка молочной кислоты. Это весьма важное открытие объясняет, как мозг умудряется работать в периоды самых пиковых нагрузок и не страдает от дефицита глюкозы.

Однако при таком потреблении молочной кислоты сам мозг может пострадать. Избыток лактата проникает через гематоэнцефалический барьер по механизму активного переноса, что увеличивает его концентрацию в веществе головного мозга примерно в 3-4 раза по сравнению с его нормальным содержанием в плазме. Какую-то часть лактата мозг, видимо, может переработать, однако высокие концентрации лактата в веществе головного мозга оказывают на него нейротоксическое действие. «Накопление такого токсичного продукта обмена, как лактат, вызывает повреждение нейронов и затрудняет их регенерацию» (Альперн Д.Е., 1965). Следовательно, интеллектуальная производительность может стать косвенным критерием порога анаэробного обмена.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >