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Efectos neurobiológicos del ejercicio físico.

Los efectos neurobiológicos del ejercicio físico implican posibles efectos interrelacionados sobre la estructura cerebral, la función cerebral y la cognición . [1] [2] [3] [4] La investigación en humanos ha demostrado que el ejercicio aeróbico constante (por ejemplo, 30 minutos cada día) puede inducir mejoras en ciertas funciones cognitivas , neuroplasticidad y plasticidad conductual ; Algunos de estos efectos a largo plazo pueden incluir un mayor crecimiento neuronal , un aumento de la actividad neurológica (p. ej., señalización de c-Fos y BDNF ), una mejora en el afrontamiento del estrés, un mayor control cognitivo del comportamiento , una mejor memoria declarativa , espacial y de trabajo , y una memoria estructural y funcional. mejoras en las estructuras cerebrales y vías asociadas con el control cognitivo y la memoria. [5] [6] [7] Los efectos del ejercicio sobre la cognición pueden afectar el rendimiento académico en niños y estudiantes universitarios, mejorar la productividad de los adultos, preservar la función cognitiva en la vejez, prevenir o tratar ciertos trastornos neurológicos y mejorar la calidad de vida en general . [8] [9] [10] [11]

En adultos sanos, se ha demostrado que el ejercicio aeróbico induce efectos transitorios en la cognición después de una única sesión de ejercicio y efectos persistentes en la cognición después de un ejercicio constante durante varios meses. [1] [7] [12] Las personas que realizan regularmente un ejercicio aeróbico (p. ej., correr, trotar , caminar a paso ligero, nadar y andar en bicicleta) tienen puntuaciones más altas en las pruebas de función neuropsicológica y de rendimiento que miden ciertas funciones cognitivas, como el control de la atención . , control inhibitorio , flexibilidad cognitiva , capacidad y actualización de la memoria de trabajo , memoria declarativa , memoria espacial y velocidad de procesamiento de la información . [5] [7] [12] [13] [14]

El ejercicio aeróbico tiene efectos a corto y largo plazo sobre el estado de ánimo y los estados emocionales al promover el afecto positivo , inhibir el afecto negativo y disminuir la respuesta biológica al estrés psicológico agudo . [12] El ejercicio aeróbico puede afectar tanto la autoestima como el bienestar general (incluidos los patrones de sueño) con una participación constante y a largo plazo. [15] El ejercicio aeróbico regular puede mejorar los síntomas asociados con los trastornos del sistema nervioso central y puede usarse como terapia complementaria para estos trastornos. Existe cierta evidencia de la eficacia del tratamiento con ejercicio para el trastorno depresivo mayor y el trastorno por déficit de atención con hiperactividad . [9] [16] [17] [18] La guía de práctica clínica de la Academia Estadounidense de Neurología para el deterioro cognitivo leve indica que los médicos deben recomendar ejercicio regular (dos veces por semana) a las personas a las que se les ha diagnosticado esta afección. [19]

Algunas pruebas preclínicas y pruebas clínicas emergentes respaldan el uso del ejercicio como terapia complementaria para el tratamiento y la prevención de las adicciones a las drogas . [20] [21] [22] [23]

Las revisiones de la evidencia clínica también respaldan el uso del ejercicio como terapia complementaria para ciertos trastornos neurodegenerativos , particularmente la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson . [24] [25] El ejercicio regular puede estar asociado con un menor riesgo de desarrollar trastornos neurodegenerativos. [26]

Efectos a largo plazo

Neuroplasticidad

La neuroplasticidad es el proceso mediante el cual las neuronas se adaptan a una alteración a lo largo del tiempo y ocurre con mayor frecuencia en respuesta a una exposición repetida a estímulos. [27] El ejercicio aeróbico aumenta la producción de factores neurotróficos [nota 1] (p. ej., BDNF , IGF-1 , VEGF ) que median mejoras en las funciones cognitivas y diversas formas de memoria al promover la formación de vasos sanguíneos en el cerebro, la neurogénesis en adultos , [ nota 2] y otras formas de neuroplasticidad. [2] [5] [29] [30] El ejercicio aeróbico constante durante un período de varios meses induce mejoras clínicamente significativas en las funciones ejecutivas y un mayor volumen de materia gris en casi todas las regiones del cerebro, [31] y los aumentos más marcados ocurren en regiones del cerebro que dan lugar a funciones ejecutivas. [1] [5] [6] Las estructuras cerebrales que muestran las mayores mejoras en el volumen de materia gris en respuesta al ejercicio aeróbico son la corteza prefrontal , el núcleo caudado y el hipocampo ; [1] [5] Se producen aumentos menos significativos en el volumen de materia gris en la corteza cingulada anterior , la corteza parietal , el cerebelo y el núcleo accumbens . [5] La corteza prefrontal, el núcleo caudado y la corteza cingulada anterior se encuentran entre las estructuras cerebrales más importantes de los sistemas de dopamina y norepinefrina que dan lugar al control cognitivo. [32] La neurogénesis inducida por el ejercicio (es decir, los aumentos en el volumen de materia gris) en el hipocampo se asocia con mejoras mensurables en la memoria espacial . [33] [34] Las puntuaciones más altas de aptitud física , medidas por el VO 2 máx , se asocian con una mejor función ejecutiva, una velocidad de procesamiento de información más rápida y un mayor volumen de materia gris del hipocampo, el núcleo caudado y el núcleo accumbens. [1]

Crecimiento estructural

Las revisiones de estudios de neuroimagen indican que el ejercicio aeróbico constante aumenta el volumen de materia gris en casi todas las regiones del cerebro, [31] con aumentos más pronunciados en las regiones del cerebro asociadas con el procesamiento de la memoria, el control cognitivo, la función motora y la recompensa ; [1] [5] [31] Los aumentos más destacados en el volumen de materia gris se observan en la corteza prefrontal, el núcleo caudado y el hipocampo, que apoyan el control cognitivo y el procesamiento de la memoria, entre otras funciones cognitivas. [1] [6] Además, las mitades izquierda y derecha de la corteza prefrontal, el hipocampo y la corteza cingulada parecen estar más interconectadas funcionalmente en respuesta al ejercicio aeróbico constante. [1] Tres revisiones indican que se producen mejoras marcadas en el volumen de materia gris prefrontal y del hipocampo en adultos sanos que realizan ejercicio de intensidad media con regularidad durante varios meses. [1] [35] Otras regiones del cerebro que demuestran ganancias moderadas o menos significativas en el volumen de materia gris durante la neuroimagen incluyen la corteza cingulada anterior , la corteza parietal , el cerebelo y el núcleo accumbens . [5] [36]

Se ha demostrado que el ejercicio regular contrarresta la reducción del hipocampo y el deterioro de la memoria que se produce naturalmente en la edad adulta tardía. [5] Los adultos sedentarios mayores de 55 años muestran una disminución anual del 1 al 2 % en el volumen del hipocampo. [37] Un estudio de neuroimagen con una muestra de 120 adultos reveló que participar en ejercicio aeróbico regular aumentó el volumen del hipocampo izquierdo en un 2,12% y el hipocampo derecho en un 1,97% durante un período de un año. [37] Los sujetos en el grupo de estiramiento de baja intensidad que tenían niveles más altos de condición física al inicio del estudio mostraron menos pérdida de volumen del hipocampo, lo que proporciona evidencia de que el ejercicio protege contra el deterioro cognitivo relacionado con la edad. [37] En general, las personas que hacen más ejercicio durante un período determinado tienen mayores volúmenes del hipocampo y una mejor función de la memoria. [5] También se ha demostrado que el ejercicio aeróbico induce el crecimiento de los tractos de materia blanca en el cuerpo calloso anterior , que normalmente se encogen con la edad. [5] [35]

Las diversas funciones de las estructuras cerebrales que muestran aumentos en el volumen de materia gris inducidos por el ejercicio incluyen:

Efectos persistentes sobre la cognición.

En concordancia con las funciones funcionales de las estructuras cerebrales que exhiben mayores volúmenes de materia gris, se ha demostrado que el ejercicio regular durante un período de varios meses mejora de manera persistente numerosas funciones ejecutivas y varias formas de memoria. [5] [6] [44] [45] En particular, se ha demostrado que el ejercicio aeróbico constante mejora el control de la atención , [nota 3] la velocidad de procesamiento de la información , la flexibilidad cognitiva (p. ej., cambio de tareas ), el control inhibitorio , [nota 4] actualización y capacidad de la memoria de trabajo , [nota 5] memoria declarativa , [nota 6] y memoria espacial . [5] [6] [7] [44] En adultos jóvenes y de mediana edad sanos, los tamaños del efecto de las mejoras en la función cognitiva son mayores para los índices de funciones ejecutivas y de pequeños a moderados para aspectos de la memoria y la velocidad de procesamiento de la información. [1] [7] Puede ser que en los adultos mayores, las personas se beneficien cognitivamente al participar en ejercicios aeróbicos y de resistencia de al menos intensidad moderada. [47] Las personas que tienen un estilo de vida sedentario tienden a tener funciones ejecutivas deterioradas en comparación con otras personas que no hacen ejercicio y son más físicamente activas. [6] También se ha observado una relación recíproca entre el ejercicio y las funciones ejecutivas: las mejoras en los procesos de control ejecutivo, como el control atencional y el control inhibitorio, aumentan la tendencia de un individuo a hacer ejercicio. [6]

Mecanismo de efectos

señalización BDNF

Uno de los efectos más significativos del ejercicio en el cerebro es el aumento de la síntesis y expresión de BDNF , un neuropéptido y hormona , lo que resulta en un aumento de la señalización a través de su receptor tirosina quinasa , el receptor quinasa B de tropomiosina (TrkB). [4] [50] [51] Dado que el BDNF es capaz de cruzar la barrera hematoencefálica , una mayor síntesis periférica de BDNF también aumenta la señalización de BDNF en el cerebro. [30] Los aumentos inducidos por el ejercicio en la señalización del BDNF se asocian con una mejor función cognitiva, un mejor estado de ánimo y una mejor memoria. [29] [50] Además, la investigación ha brindado un gran apoyo al papel del BDNF en la neurogénesis del hipocampo, la plasticidad sináptica y la reparación neural. [5] [50] Realizar ejercicio aeróbico de intensidad moderada a alta, como correr, nadar y andar en bicicleta, aumenta la biosíntesis de BDNF a través de la señalización de miocinas , lo que resulta en un aumento de hasta tres veces en el plasma sanguíneo y los niveles de BDNF; [4] [50] [51] la intensidad del ejercicio se correlaciona positivamente con la magnitud del aumento de la biosíntesis y expresión de BDNF. [4] [50] [51] Un metanálisis de estudios que involucran el efecto del ejercicio sobre los niveles de BDNF encontró que el ejercicio constante también aumenta modestamente los niveles de BDNF en reposo. [29] Esto tiene implicaciones importantes para el ejercicio como mecanismo para reducir el estrés, ya que el estrés está estrechamente relacionado con la disminución de los niveles de BDNF en el hipocampo. De hecho, los estudios sugieren que el BDNF contribuye a los efectos reductores de la ansiedad de los antidepresivos. El aumento de los niveles de BDNF causado por el ejercicio ayuda a revertir la disminución de BDNF inducida por el estrés, que media el estrés a corto plazo y protege contra las enfermedades relacionadas con el estrés a largo plazo. [52]

señalización de IGF-1

IGF-1 es un péptido y factor neurotrófico que media algunos de los efectos de la hormona del crecimiento ; [53] El IGF-1 provoca sus efectos fisiológicos al unirse a un receptor tirosina quinasa específico , el receptor de IGF-1 , para controlar el crecimiento y la remodelación del tejido. [53] En el cerebro, el IGF-1 funciona como un factor neurotrófico que, al igual que el BDNF , desempeña un papel importante en la cognición, la neurogénesis y la supervivencia neuronal. [50] [54] [55] La actividad física se asocia con niveles elevados de IGF-1 en el suero sanguíneo , que se sabe que contribuye a la neuroplasticidad en el cerebro debido a su capacidad para cruzar la barrera hematoencefálica y el líquido cefalorraquídeo. barrera ; [5] [50] [53] [54] en consecuencia, una revisión señaló que el IGF-1 es un mediador clave de la neurogénesis adulta inducida por el ejercicio, mientras que una segunda revisión lo caracterizó como un factor que vincula la "fitness corporal" con la "capacidad cerebral". aptitud física". [53] [54] La cantidad de IGF-1 liberada en el plasma sanguíneo durante el ejercicio se correlaciona positivamente con la intensidad y duración del ejercicio. [56]

señalización VEGF

VEGF es una proteína de señalización neurotrófica y angiogénica (es decir, que promueve el crecimiento de los vasos sanguíneos) que se une a dos receptores tirosina quinasas, VEGFR1 y VEGFR2 , que se expresan en neuronas y células gliales del cerebro. [55] La hipoxia , o suministro inadecuado de oxígeno celular, regula fuertemente la expresión de VEGF y VEGF ejerce un efecto neuroprotector en las neuronas hipóxicas. [55] Al igual que BDNF e IGF-1 , se ha demostrado que el ejercicio aeróbico aumenta la biosíntesis de VEGF en el tejido periférico que posteriormente cruza la barrera hematoencefálica y promueve la neurogénesis y la formación de vasos sanguíneos en el sistema nervioso central . [30] [57] Se ha demostrado que los aumentos inducidos por el ejercicio en la señalización de VEGF mejoran el volumen sanguíneo cerebral y contribuyen a la neurogénesis inducida por el ejercicio en el hipocampo. [5] [57]

irisina

Un estudio que utilizó ratones desactivados para FNDC5 , así como la elevación artificial de los niveles de irisina circulante , demostró que la irisina confiere efectos cognitivos beneficiosos al ejercicio físico y que puede servir como mimético del ejercicio en ratones en los que podría "mejorar tanto el déficit cognitivo como la neuropatología en Modelos de ratón con enfermedad de Alzheimer ". Por lo tanto, se está investigando el mediador y su sistema regulador en busca de posibles intervenciones para mejorar (o mejorar aún más) la función cognitiva o aliviar la enfermedad de Alzheimer en humanos. [58] [59] [60] Los experimentos indican que la irisina puede estar relacionada con la regulación del BDNF y la neurogénesis en ratones. [61]

Efectos a corto plazo

Efectos transitorios sobre la cognición.

Además de los efectos persistentes sobre la cognición que resultan de varios meses de ejercicio diario, se ha demostrado que el ejercicio agudo (es decir, una sola sesión de ejercicio) mejora transitoriamente una serie de funciones cognitivas. [12] [62] [63] Las revisiones y metanálisis de investigaciones sobre los efectos del ejercicio agudo en la cognición en adultos jóvenes y de mediana edad sanos han concluido que la velocidad de procesamiento de la información y una serie de funciones ejecutivas, incluida la atención y la memoria de trabajo , resolución de problemas, flexibilidad cognitiva, fluidez verbal, toma de decisiones y control inhibitorio: todos mejoran durante un período de hasta 2 horas después del ejercicio. [12] [62] [63] Una revisión sistemática de estudios realizados en niños también sugirió que algunas de las mejoras inducidas por el ejercicio en la función ejecutiva son evidentes después de series únicas de ejercicio, mientras que otros aspectos (p. ej., control de la atención) solo mejoran después de ejercicio constante de forma regular. [44] Otra investigación ha sugerido mejoras inmediatas en el rendimiento durante el ejercicio, como mejoras simultáneas al ejercicio en la velocidad de procesamiento y la precisión tanto durante las tareas de atención visual como de memoria de trabajo. [64] [65]

Euforia inducida por el ejercicio

Los corredores pueden experimentar un estado de euforia a menudo llamado "euforia del corredor".

El ejercicio continuo puede producir un estado transitorio de euforia  , un estado afectivo de valencia positiva que implica la experiencia de placer y sentimientos de profunda satisfacción, euforia y bienestar, que se conoce coloquialmente como " euforia del corredor " en carreras de fondo o "euforia". " alta del remero " en remo . [66] [67] [68] [69] Las revisiones médicas actuales indican que varios euforiantes endógenos son responsables de producir euforia relacionada con el ejercicio, específicamente fenetilamina (un psicoestimulante endógeno ), β-endorfina (un opioide endógeno ) y anandamida (un cannabinoide endógeno ). [70] [71] [72] [73] [74]

Efectos sobre la neuroquímica

β-feniletilamina

La β-feniletilamina , comúnmente conocida como fenetilamina , es una traza de amina humana y un potente neuromodulador catecolaminérgico y glutamatérgico que tiene efectos psicoestimulantes y euforizantes similares y una estructura química similar a la anfetamina . [78] Se ha demostrado que treinta minutos de ejercicio físico de intensidad moderada a alta inducen un enorme aumento del ácido β-fenilacético en la orina , el principal metabolito de la fenetilamina. [70] [71] [72] Dos revisiones señalaron un estudio en el que la concentración promedio de ácido β-fenilacético en orina de 24 horas entre los participantes después de solo 30 minutos de ejercicio intenso aumentó en un 77% en relación con las concentraciones iniciales en sujetos de control en reposo; [70] [71] [72] las revisiones sugieren que la síntesis de fenetilamina aumenta drásticamente mientras un individuo hace ejercicio, tiempo durante el cual se metaboliza rápidamente debido a su corta vida media de aproximadamente 30 segundos. [70] [71] [72] [79] En estado de reposo, la fenetilamina se sintetiza en neuronas de catecolaminas a partir de L - fenilalanina mediante la descarboxilasa de aminoácidos aromáticos (AADC) aproximadamente a la misma velocidad a la que se produce la dopamina . [79]

A la luz de esta observación, el artículo original y ambas revisiones sugieren que la fenetilamina desempeña un papel destacado en la mediación de los efectos eufóricos que mejoran el estado de ánimo de la euforia de un corredor, ya que tanto la fenetilamina como la anfetamina son potentes eufóricos. [70] [71] [72]

β-endorfina

La β-endorfina (contratada de "morfina endógena") es un neuropéptido opioide endógeno que se une a los receptores opioides μ , produciendo a su vez euforia y alivio del dolor . [73] Una revisión metaanalítica encontró que el ejercicio aumenta significativamente la secreción de β-endorfina y que esta secreción se correlaciona con mejores estados de ánimo. [73] El ejercicio de intensidad moderada produce el mayor aumento en la síntesis de β-endorfina , mientras que las formas de ejercicio de mayor y menor intensidad se asocian con aumentos más pequeños en la síntesis de β-endorfina . [73] Una revisión sobre la β-endorfina y el ejercicio señaló que el estado de ánimo de un individuo mejora durante el resto del día después del ejercicio físico y que el estado de ánimo se correlaciona positivamente con el nivel general de actividad física diaria. [73]

Sin embargo, los estudios en humanos demostraron que el bloqueo farmacológico de las endorfinas endógenas no inhibe la euforia del corredor, mientras que el bloqueo de los endocannabinoides puede tener ese efecto. [80]

anandamida

La anandamida es un cannabinoide endógeno y un neurotransmisor retrógrado que se une a los receptores cannabinoides (principalmente CB 1 ), produciendo a su vez euforia. [68] [74] Se ha demostrado que el ejercicio aeróbico provoca un aumento en los niveles plasmáticos de anandamida, donde la magnitud de este aumento es mayor con una intensidad de ejercicio moderada (es decir, ejercitándose a ~⁠70⁠–⁠80⁠% de la frecuencia cardíaca máxima). ). [74] Los aumentos en los niveles plasmáticos de anandamida están asociados con efectos psicoactivos porque la anandamida puede cruzar la barrera hematoencefálica y actuar dentro del sistema nervioso central. [74] Por lo tanto, debido a que la anandamida es un eufórico y el ejercicio aeróbico está asociado con efectos eufóricos, se ha propuesto que la anandamida media en parte los efectos del ejercicio que mejoran el estado de ánimo a corto plazo (p. ej., la euforia de un corredor) a través del ejercicio. indujo aumentos en su síntesis. [68] [74]

Cortisol y la respuesta al estrés psicológico

Diagrama del eje HPA.
Diagrama del eje hipotalámico-pituitario-suprarrenal.

La "hormona del estrés", el cortisol , es un glucocorticoide que se une a los receptores de glucocorticoides . [81] [82] [83] El estrés psicológico induce la liberación de cortisol de la glándula suprarrenal mediante la activación del eje hipotalámico-pituitario-suprarrenal (eje HPA). [81] [82] [83] Los aumentos a corto plazo en los niveles de cortisol se asocian con mejoras cognitivas adaptativas, como un mayor control inhibitorio; [82] [83] sin embargo, una exposición excesivamente alta o prolongada a niveles altos de cortisol causa alteraciones en el control cognitivo y tiene efectos neurotóxicos en el cerebro humano. [83] Por ejemplo, el estrés psicológico crónico disminuye la expresión de BDNF , lo que tiene efectos perjudiciales sobre el volumen del hipocampo y puede provocar depresión. [81]

Como factor estresante físico, el ejercicio aeróbico estimula la secreción de cortisol de manera dependiente de la intensidad; [82] sin embargo, no produce aumentos a largo plazo en la producción de cortisol ya que este efecto inducido por el ejercicio sobre el cortisol es una respuesta al equilibrio energético negativo transitorio . [nota 7] [82] El ejercicio aeróbico aumenta la condición física y reduce la reactividad neuroendocrina (es decir, el eje HPA ) y, por lo tanto, reduce la respuesta biológica al estrés psicológico en humanos (por ejemplo, reducción de la liberación de cortisol y respuesta atenuada de la frecuencia cardíaca ). [12] [84] El ejercicio también revierte las disminuciones inducidas por el estrés en la expresión y señalización de BDNF en el cerebro, actuando así como un amortiguador contra enfermedades relacionadas con el estrés como la depresión. [81] [84]

Glutamato y GABA

El glutamato , uno de los neuroquímicos más comunes en el cerebro, es un neurotransmisor excitador involucrado en muchos aspectos de la función cerebral, incluidos el aprendizaje y la memoria. [85] Según modelos animales, el ejercicio parece normalizar los niveles excesivos de neurotransmisión de glutamato en el núcleo accumbens que se produce en la adicción a las drogas. [21] Una revisión de los efectos del ejercicio sobre la función neurocardíaca en modelos preclínicos señaló que la neuroplasticidad inducida por el ejercicio de la médula ventrolateral rostral (RVLM) tiene un efecto inhibidor sobre la neurotransmisión glutamatérgica en esta región, lo que a su vez reduce la actividad simpática ; [86] la revisión planteó la hipótesis de que esta neuroplasticidad en el RVLM es un mecanismo mediante el cual el ejercicio regular previene la enfermedad cardiovascular relacionada con la inactividad . [86]

Exercinas y otros compuestos circulantes.

Las exercinas son supuestas "fracciones de señalización liberadas en respuesta al ejercicio agudo y/o crónico, que ejercen sus efectos a través de vías endocrinas , paracrinas y/o autocrinas ". [87]

Efectos en los niños

Participar en actividades físicas activas ha demostrado efectos positivos en la salud mental de niños y adolescentes, [88] mejora su rendimiento académico, [89] aumenta la función cognitiva, [90] y disminuye la probabilidad de obesidad y enfermedades cardiovasculares entre este grupo demográfico. [91] Establecer rutinas de ejercicio consistentes con frecuencia y duración regulares es fundamental. [92] [93] [94] Cultivar hábitos de ejercicio beneficiosos y mantener una actividad física adecuada puede respaldar el bienestar físico y mental general de los jóvenes. Por lo tanto, identificar los factores que impiden o fomentan las conductas de ejercicio podría ser una estrategia importante para promover el desarrollo de hábitos de ejercicio saludables entre niños y adolescentes.

Un metanálisis de 2003 encontró un efecto positivo del ejercicio en los niños sobre las habilidades de percepción, el cociente intelectual, el rendimiento, las pruebas verbales, las pruebas matemáticas y la preparación académica. [95] La correlación fue más fuerte para los rangos de edad de 4 a 7 y 11 a 13 años. [95]

Un metanálisis de 2010 sobre el efecto de la actividad en la función ejecutiva de los niños encontró que el ejercicio aeróbico puede ayudar brevemente a la función ejecutiva de los niños y también influir en mejoras más duraderas de la función ejecutiva. [96] Otros estudios sugirieron que el ejercicio no está relacionado con el rendimiento académico, tal vez debido a los parámetros utilizados para determinar exactamente qué es el rendimiento académico. [97] Esta área de estudio ha sido un foco de atención para las juntas educativas que toman decisiones sobre si la educación física debe implementarse en el plan de estudios escolar, cuánto tiempo debe dedicarse a la educación física y su impacto en otras materias académicas. [95]

Otro estudio encontró que los estudiantes de sexto grado que participaban en actividad física vigorosa al menos tres veces por semana tenían las puntuaciones más altas en comparación con aquellos que participaban en actividad física moderada o ninguna. Los niños que participaron en actividad física vigorosa obtuvieron tres puntos más, en promedio, en su prueba académica, que consistió en matemáticas, ciencias, inglés y estudios mundiales. [98]

Los estudios de neuroimagen indican que el ejercicio puede influir en los cambios en la estructura y función del cerebro. [97] Algunas investigaciones han relacionado los bajos niveles de aptitud aeróbica en niños con una función ejecutiva deteriorada cuando son adultos, pero la falta de atención selectiva, inhibición de la respuesta y control de interferencias también pueden explicar este resultado. [99]

Efectos sobre los trastornos del sistema nervioso central.

El ejercicio como prevención y tratamiento de las drogodependencias.

La evidencia clínica y preclínica indica que el ejercicio aeróbico constante, especialmente el ejercicio de resistencia (p. ej., correr un maratón ), en realidad previene el desarrollo de ciertas adicciones a las drogas y es un tratamiento complementario eficaz para la adicción a las drogas y, en particular, a la adicción a los psicoestimulantes. [20] [21] [22] [23] El ejercicio aeróbico constante dependiente de la magnitud (es decir, por duración e intensidad) puede reducir el riesgo de adicción a las drogas, que parece ocurrir mediante la reversión de la neuroplasticidad relacionada con la adicción inducida por las drogas. [21] [22] Además, el ejercicio aeróbico disminuye la autoadministración de psicoestimulantes, reduce el restablecimiento (es decir, la recaída) de la búsqueda de drogas e induce efectos opuestos en la señalización del receptor de dopamina estriatal D 2 (DRD2) (aumento de la densidad de DRD2) a aquellos inducido por el uso de estimulantes patológicos (disminución de la densidad de DRD2). [21] [22] En consecuencia, el ejercicio aeróbico constante puede conducir a mejores resultados del tratamiento cuando se utiliza como tratamiento complementario para la adicción a las drogas. [21] [23] A partir de 2016 , todavía se necesita más investigación clínica para comprender los mecanismos y confirmar la eficacia del ejercicio en el tratamiento y la prevención de la adicción a las drogas. [20]

desorden hiperactivo y deficit de atencion

El ejercicio físico regular, particularmente el ejercicio aeróbico, es un tratamiento complementario eficaz para el TDAH en niños y adultos, particularmente cuando se combina con medicamentos estimulantes (es decir, anfetamina o metilfenidato ), aunque la mejor intensidad y tipo de ejercicio aeróbico para mejorar los síntomas no son actualmente conocido. [18] [100] En particular, los efectos a largo plazo del ejercicio aeróbico regular en personas con TDAH incluyen un mejor comportamiento y habilidades motoras, funciones ejecutivas mejoradas (incluida la atención, el control inhibidor y la planificación , entre otros dominios cognitivos), un procesamiento de información más rápido. velocidad y mejor memoria. [18] Las calificaciones de padres y maestros sobre los resultados conductuales y socioemocionales en respuesta al ejercicio aeróbico regular incluyen: mejor función general, reducción de los síntomas del TDAH, mejor autoestima, niveles reducidos de ansiedad y depresión, menos quejas somáticas, mejores resultados académicos y en el aula. comportamiento y mejora del comportamiento social. [18] Hacer ejercicio mientras se toman medicamentos estimulantes aumenta el efecto de los medicamentos estimulantes en la función ejecutiva. [18] Se cree que estos efectos a corto plazo del ejercicio están mediados por una mayor abundancia de dopamina sináptica y norepinefrina en el cerebro. [18]

Trastorno depresivo mayor

Varias revisiones médicas han indicado que el ejercicio tiene un efecto antidepresivo marcado y persistente en humanos, [5] [16] [101] [17] [102] [103] un efecto que se cree que está mediado a través de una mayor señalización de BDNF en el cerebro. . [17] Varias revisiones sistemáticas han analizado el potencial del ejercicio físico en el tratamiento de los trastornos depresivos . La revisión de la Colaboración Cochrane de 2013 sobre el ejercicio físico para la depresión señaló que, según evidencia limitada, es más efectivo que una intervención de control y comparable a las terapias psicológicas o con medicamentos antidepresivos. [102] Tres revisiones sistemáticas posteriores de 2014 que incluyeron la revisión Cochrane en su análisis concluyeron con hallazgos similares: una indicó que el ejercicio físico es efectivo como tratamiento complementario (es decir, tratamientos que se usan juntos) con medicamentos antidepresivos; [17] los otros dos indicaron que el ejercicio físico tiene marcados efectos antidepresivos y recomendaron la inclusión de la actividad física como tratamiento complementario para la depresión leve a moderada y las enfermedades mentales en general. [16] [101] Una revisión sistemática señaló que el yoga puede ser eficaz para aliviar los síntomas de la depresión prenatal . [104] Otra revisión afirmó que la evidencia de ensayos clínicos respalda la eficacia del ejercicio físico como tratamiento para la depresión durante un período de 2 a 4 meses. [5] Estos beneficios también se han observado en la vejez , y una revisión realizada en 2019 encontró que el ejercicio es un tratamiento eficaz para la depresión clínicamente diagnosticada en adultos mayores. [105]

Un metaanálisis de julio de 2016 concluyó que el ejercicio físico mejora la calidad de vida general en personas con depresión en comparación con los controles. [9] [106]

Enfermedad cerebrovascular

El ejercicio físico juega un papel importante en la prevención y el tratamiento del accidente cerebrovascular . Está bien establecido que la actividad física disminuye el riesgo de accidente cerebrovascular isquémico y hemorragia intracerebral . [107] [108] Se ha descubierto que realizar actividad física antes de sufrir un accidente cerebrovascular tiene un impacto positivo en la gravedad y los resultados del accidente cerebrovascular. [109] El ejercicio tiene el potencial de aumentar la expresión de VEGF, caveolina y angiopoyetina en el cerebro. Estos cambios pueden promover la angiogénesis y la neovascularización que contribuyen a mejorar el suministro de sangre a las áreas del cerebro afectadas por el accidente cerebrovascular. [110] [111] [112] El ejercicio puede afectar la activación de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) y la posterior producción de óxido nítrico (NO). [113] [114] [115] El aumento en la producción de NO puede conducir a una mejora del flujo sanguíneo cerebral después de un accidente cerebrovascular, asegurando un suministro suficiente de oxígeno y nutrientes al cerebro. La actividad física se ha asociado con una mayor expresión y activación del factor 1 alfa inducible por hipoxia (HIF-1α), las proteínas de choque térmico y el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). [116] [117] [118] Estos factores desempeñan funciones cruciales en la promoción de la supervivencia celular, la neuroprotección y los procesos de reparación en el cerebro después de un accidente cerebrovascular. El ejercicio también inhibe las actividades de glutamato y caspasa , que están involucradas en las vías de muerte neuronal. [119] [120] [121] [122] Además, puede promover la neurogénesis en el cerebro. Estos efectos contribuyen colectivamente a la reducción del infarto cerebral y el edema, lo que conduce a mejoras potenciales en los resultados neurológicos y funcionales. Las propiedades neuroprotectoras de la actividad física en relación con los accidentes cerebrovasculares hemorrágicos están menos estudiadas. La actividad física previa al ictus se ha asociado con mejores resultados después de hemorragias intracerebral. [123] Además, la actividad física puede reducir el volumen de hemorragias intracerebral. [124] [125] Estar físicamente activo después de un accidente cerebrovascular también mejora la recuperación funcional. [126] [127] [128]

Defecto cognitivo leve

La actualización de enero de 2018 de la Guía de práctica clínica para el deterioro cognitivo leve de la Academia Estadounidense de Neurología establece que los médicos deben recomendar ejercicio regular (dos veces por semana) a las personas a las que se les ha diagnosticado esta afección. [19] Esta guía se basa en una cantidad moderada de evidencia de alta calidad que respalda la eficacia del ejercicio físico regular (dos veces por semana durante un período de 6 meses) para mejorar los síntomas cognitivos en personas con deterioro cognitivo leve. [19]

Trastornos neurodegenerativos

enfermedad de alzheimer

La enfermedad de Alzheimer es un trastorno neurodegenerativo cortical y la forma más prevalente de demencia , representando aproximadamente el 65% de todos los casos de demencia; se caracteriza por deterioro de la función cognitiva, anomalías del comportamiento y una capacidad reducida para realizar actividades básicas de la vida diaria . [24] Dos revisiones encontraron evidencia de posibles efectos positivos del ejercicio físico en la función cognitiva, la tasa de deterioro cognitivo y la capacidad de realizar actividades de la vida diaria en personas con enfermedad de Alzheimer. [24] Una revisión posterior encontró que niveles más altos de actividad física pueden estar asociados con un riesgo reducido de demencia y deterioro cognitivo. [26]

enfermedad de Parkinson

Los síntomas de la enfermedad de Parkinson reflejan diversos deterioros y limitaciones funcionales, como inestabilidad postural , alteraciones de la marcha , inmovilidad y caídas frecuentes. Alguna evidencia sugiere que el ejercicio físico puede reducir el riesgo de enfermedad de Parkinson. [129] Un estudio de 2017 encontró que el entrenamiento de fuerza y ​​​​resistencia en personas con enfermedad de Parkinson tuvo efectos positivos que duraron varias semanas. [130] Una revisión Cochrane de 2023 sobre los efectos del ejercicio físico en personas con enfermedad de Parkinson indicó que el ejercicio acuático podría reducir la gravedad de los síntomas motores y mejorar la calidad de vida. [131] Además, el entrenamiento de resistencia , el entrenamiento funcional y el entrenamiento multidominio (es decir, realizar varios tipos de ejercicio) pueden proporcionar mejoras. [131]

Ver también

Notas

  1. ^ Los factores neurotróficos son péptidos u otras proteínas pequeñas que promueven el crecimiento, la supervivencia y la diferenciación de las neuronas al unirse y activar sus tirosina quinasas asociadas . [28]
  2. ^ La neurogénesis adulta es el crecimiento posnatal (después del nacimiento) de nuevas neuronas, una forma beneficiosa de neuroplasticidad. [27]
  3. ^ El control atencional permite a un individuo centrar su atención en una fuente específica e ignorar otros estímulos que compiten por la atención, [32] como en el efecto cóctel .
  4. ^ El control inhibitorio es el proceso de alterar las respuestas conductuales aprendidas, a veces llamadas "respuestas prepotentes", de una manera que facilite la consecución de un objetivo particular. [38] [46] El control inhibitorio permite a los individuos controlar sus impulsos y hábitos cuando sea necesario o deseado, [38] [46] por ejemplo, para superar la procrastinación .
  5. ^ La memoria de trabajo es la forma de memoria utilizada por un individuo en un momento dado para el procesamiento activo de información, [32] como cuando lee o escribe un artículo de enciclopedia. La memoria de trabajo tiene una capacidad limitada y funciona como un búfer de información, análogo al búfer de datos de una computadora , que permite la manipulación de información para la comprensión, la toma de decisiones y la orientación del comportamiento. [38]
  6. ^ La memoria declarativa, también conocida como memoria explícita , es la forma de memoria que pertenece a hechos y eventos. [39]
  7. ^ En personas sanas, este déficit de energía se resuelve simplemente comiendo y bebiendo una cantidad suficiente de alimentos y bebidas después de hacer ejercicio.

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