Ejercicio físico y salud mental, cerebral o cognitiva. Revisión Bibliográfica

Ya no es novedad leer noticias, artículos y estudios sobre los beneficios que tiene la actividad física/ejercicio sobre nuestro organismo: liberación de endorfinas, mejora la calidad del sueño, reduce el estrés, mejora nuestro sistema cardiovascular, etc.

Sin embargo, en los blog y webs de deporte dirigidas a deportistas amateur no se suele hablar del gran poder que tiene el ejercicio/movimiento sobre nuestro funcionamiento cognitivo a pesar de que hay numerosos estudios llevados a cabo. Las conclusiones de estas grandes investigaciones se quedan en el ámbito científico y revistas especializadas y muy pocas veces salen los resultados y conclusiones al "mundo exterior".

En este post vamos a tratar de dar a conocer la importancia que tiene el ejercicio, no para nuestra fisiología y forma física, sino para nuestra parte cognitiva pasados los 50-60 años.

Ejercicio y envejecimiento y funcionamiento cognitivo

El envejecimiento afecta al funcionamiento del sistema nervioso central (SNC), así como al funcionamiento cardiopulmonar, por poner un ejemplo.

Centrándonos en el deterioro del SNC, no es un proceso generalizado e inespecífico como consecuencia del paso de los años. Contrariamente, es un proceso relativamente regionalmente específico y selectivo que afecta capacidades de procesamiento de la información a nivel de distintos sistemas neurales. Por ejemplo, se sabe que las funciones ejecutivas (mediadas por la corteza prefrontal) son las que primero se deterioran y lo hacen precipitadamente (1).

Cuando una persona envejece, el peso del cerebro disminuye entre el 10 al 20%, y el flujo sanguíneo se reduce de un 30 a un 40% (2). Por tanto, esta disminución afecta negativamente a la memoria, atención, aprendizaje y funciones cognitivas (3)

Podemos definir "salud cognitiva" como el desarrollo y la preservación de estructuras cognitivas multidimensionales que permiten mantener interacciones sociales, sentido del propósito de los actos/acciones, capacidad de funcionar independientemente...

Claves para la prescripción de actividad física

Por lo dicho antes, la prescripción de actividad física deberá estar centrada en:

• Optimizar el funcionamiento cognitivo
• Incrementar la reserva cognitiva
• Bajar las tasas de declinación
• Retrasar la aparición de umbrales clínicos
• Mejorar o tratar deterioros cognitivos leves
• Mejorar la función en pacientes con demencia
• En definitiva, mejorar la calidad de vida

En todas las investigaciones y estudios, debido a las características individuales de cada sujeto, no se llega a la conclusión de cuál es la frecuencia idónea de la práctica de actividad física, así como la intensidad correcta y la duración de la misma. Sí se ha demostrado que los resultados pueden variar de forma significativa en función del sexo, la edad, el nivel de estudios, el nivel socioeconómico, etc.

Por tanto, es preferible individualizar y adaptar la actividad física a cada sujeto en función de sus alteraciones cognitivas y de los objetivos reales a conseguir.

El ejercicio aeróbico y anaeróbico tiene un papel fundamental en todas las etapas de la vida, pero principalmente en la etapa de la niñez y en la de la vejez: En la más temprana sirve para el desarrollo óptimo de las capacidades físicas y cognitivas, mientras que en la vejez el principal objetivo es retrasar y mantener las capacidades cognitivas ya aprendidas durante toda la vida del sujeto.

En niños/as se asocia la inactividad física con un peor rendimiento académico y de resultados en las pruebas neuropsicológicas. En mayores de 65 años, con grandes alteraciones en el sistema cognitivo, tal y como vamos a explicar en esta entrada.

En un artículo que se ha publicado en la revista "Pediatrics", donde se analizan durante 9 meses a 221 niños/as, se ha llegado a la conclusión de que realizar 60 minutos diarios de ejercicio aeróbico moderado/vigoroso tras salir del colegio conlleva una mejora sustancial en el área cognitiva (memoria, atención, etc)

Ejercicio y cognición

Según Boveris (4), no cualquier ejercicio tiene un impacto positivo en la estructura y función cerebral.

Existen dos tipos de ejercicio: el aeróbico y el de fuerza. Existen numerosos estudios sobre la relación entre el aeróbico y la cognición, mientras que se sabe que el ejercicio de fuerza es bueno para diferentes aspectos del área cognitiva (memoria, por ejemplo), pero consideramos que se debería investigar más sobre este ámbito para tener mayores fuentes de información.

Ejercicio aeróbico

(En esta revisión bibliográfica, la media de duración del ejercicio aeróbico es de más de 30 minutos/sesión, 3 o más veces/semana y a una intensidad del 60-70% de VO2max)

El ejercicio aeróbico ha demostrado que previene y puede revertir las pérdidas en funciones cognitivas asociadas con la edad y el sedentarismo (5) y (6).

Ravaglia (7) destaca el efecto de caminar en la disminución del riesgo de demencia vascular. Existe también un aumento de la producción de neurotransmisores como el BDNF y el IGF-1, que promueven el crecimiento, la diferenciación, la supervivencia y la reparación de las células cerebrales. El ejercicio estimula la producción de una proteína llamada FNDC5, que a su vez desencadena la producción de BDNF, un "rejuvenecedor" en varios aspectos. BDNF tiene como función conservar las células cerebrales existentes y activar las células madre del cerebro para convertirlas en nuevas neuronas.

En otro estudio (8), donde los sujetos de 60 a 80 años caminaban 30-45 minutos, durante 3 días/semana en 1 año, se demuestra que se incrementa el volumen del hipocampo en un 2% (el hipocampo es una parte del cerebro fundamental para la memoria).

Diferentes estudios longitudinales demuestran que con el ejercicio aeróbico existe un incremento del tiempo de reacción, velocidad de procesamiento de la información (especialmente visual-espacial, memoria y control ejecutivo) en relación con sujetos sedentarios o con aquellos que han realizado programas anaeróbicos o de fuerza.

En una revisión bibliográfica (9) se argumenta que el ejercicio aeróbico facilita la transmisión sináptica, crea nuevas conexiones (10) y mantiene la espasticidad del cerebro.

Foster et al (11) indican cómo la actividad física incrementa la plasticidad neuronal, lo que ayuda a la compensación de circuitos cerebrales deteriorados, amplía la función de otras redes neuronales e incrementa el funcionamiento neurológico general en las personas mayores.

Diferentes estudios (12-17) destacan los efectos del ejercicio aeróbico sobre la salud cerebral: estimulación del crecimiento y la supervivencia neuronal, mejora la resistencia celular, promueve la vascularización, estimula la neurogénesis en el hipocampo (ya mencionado anteriormente), amplía el aprendizaje y contribuye al mantenimiento de la función cognitiva durante el envejecimiento. ¡Todo beneficios!

¿Cómo actúa el ejercicio físico sobre la salud cerebral?

El ejercicio protege y aumenta la salud cerebral ya que:

• Disminuye la formación de placa (18)

• Disminuye BMP: esta proteína disminuye la creación de nuevas neuronas. Un sujeto con altos niveles de BMP tendrá un crecimiento del cerebro más lento y menos hábil. El ejercicio reduce el impacto de BMP (19).

Según una revisión bibliográfica realizada en el 2013 (20), los resultados de todos los estudios concluyen que la actividad física conlleva un incremento de la memoria, mejoría en la atención selectiva, mejoría en la resolución de problemas, disminución del declive cognitivo vinculado a la edad, flexibilidad cognitiva, disminuye riesgo cognitivo y conlleva a una menor incidencia de riesgo cognitivo.

Por poner un ejemplo real y llamativo: mujer de 65 años, diagnosticada de demencia mixta. Tras 12 semanas de actividad física aeróbica le vuelven a realizar diferentes tests para valorar posibles cambios cognitivos. La siguiente imagen es uno de los test a los que fue sometida: "test del dibujo del reloj", antes y después de la terapia de actividad física:

(a=antes de ejercicio,                      b=post-ejercicio)

(Ver caso clínico completo en:

 http://www.viguera.com/sepg/pdf/revista/0302/302_0093_0096.pdf)

Ejercicio de fuerza:

Según otra revisión bibliográfica (21), el entrenamiento de fuerza conlleva una alteración del desempeño cognitivo, existe una reducción del riesgo de la enfermedad de Alzheimer, menor número de lesiones de la masa blanca cerebral, crecimiento neuronal, diferenciación y supervivencia de las neuronas y una mejora del rendimiento cognitivo.

El trabajo de fuerza debe ir acompañado siempre de un trabajo aeróbico, debido a la gran evidencia científica que tiene este último. La combinación tiene resultados positivos significativos (22) 

Conclusiones:

• El ejercicio regular como hábito de conducta tiene un impacto positivo sobre la salud cerebral

• El efecto del ejercicio regular (aeróbico) es particularmente importante en las personas mayores

• Es una intervención no farmacológica altamente deseable para prevenir el deterioro cognitivo asociado con el envejecimiento, la demencia y las enfermedades neurodegenerativas

• El ejercicio (aeróbico y anaeróbico) mejora la calidad de vida de las personas mayores (especialmente la salud cognitiva y mental del individuo)

• El ejercicio/actividad física en edades adultas podría reducir el riesgo de demencia, de hospitalización, de institucionalización o de muerte (23)

• Las personas que permanecen activas durante toda la vida, especialmente durante la mediana edad, tienen un mejor desarrollo de las funciones cognitivas durante más tiempo 

Autor del post: Gonzalo, @RespiroDeporte

Bibliografía:

1. Bimonte, H.A.; Nelson, M.E. and Granholm, A.C., “Age-related deficits as working memory load increases: relationships with growth factors”, Neurobiol Aging, Nº 24, 2003, 37-48. 
2. Tseng CN, Gau BS, Lou MF. The effectiveness of exercise on improving cognitive function in older people: a systematic review. J Nurs Res 2011; 19: 119-31
3. Sofi F, Valecchi D, Bacci D, Abbate R, Gensini GF, Casini A, et al. Physical activity and risk of cognitive decline: a meta-analysis of prospective studies. J Intern Med 2011; 269: 107-17
4. Boveris, A. and Navarro, A., “Systemic and mitocondrial adaptive responses to moderate exercise in rodents”, Free Radical Biology & Medicine, Nº 224, 2008,229-44
5.  Baker, L.D.; Frank, L.L.; Foster-Schubert, K.; Green, P.S., Wilkinson, Ch.W.; McTiernan, A.; Plymate, S.R.; Fishel, M.A.; Watson, G.S.; Cholerton, B.A.; Duncan, G.E.; Mehta, P.D. and Craft, S., “Effects of Aerobic Exercise on MildCognitive Impairment: A Controlled Trial”, Arch Neurol, Nº 67, 2010, 71-79.
6. Erickson, K.I. and Kramer, A.F., “Aerobic exercise effects on cognitive and neural plasticity in older adults”, Br. J. Sports. Med., Nº 43, 2009, 22-24.
7. Ravaglia G, Forti P, Lucicesare A, et al. Physical activity and dementia risk in the elderly. Findings from a prospective Italian study. Neurology. 2007
8. Kathleen Doheny. Exercise May Reduce Risk of Alzheimer's. WebMD Health News, 2012
9. Erickson KI, Kramer AF. Aerobic exercise effects on cognitive and neural plasticity in older adults. Aerobic exercise effects on cognitive and neural plasticity in older adults. Br J Sports Med. 2009; 43:25-27.
10. Archer T. Physical exercise alleviates debilities of normal aging and Alzheimer’s disease. Acta Neurol Scand 2011; 123: 221-38.
11. Foster PP, Rosenblatt KP, Kuljis RO. Exercise-induced cognitive plasticity, implications for mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Front Neurol 2011; 2: 28
12. Van Praag, H.; Schubert, T.; Zhao, Ch. and Gage, F.H., “Exercise enhances learning and hippocampal neurogenesis in aged mice”, The Journal of Neuroscience, Nº25, 2005, 8680-8685.
13. Van Praag, H., “Exercise and the brain: something to chew on”, Trends Neurosci.,Nº 32, 2009, 283-290
14. Van Praag, H., “Neurogenesis and exercise: past and future directions”, Neuromol. Med., Nº 10, 2008, 128-140
15. Cotman CW, Berchtold NC. Exercise: a behavioral intervention to enhancebrain health and plasticity. Trends Neurosc. 2002;25(6):295-301.
16. Haskell WL, Lee I-M, Pate RR, et al. Physical Activity and Public Health. Updated Recommendation for Adults From the American College of Sports Medicine and the American Heart Association Circulation. 2007
17. López MD, Zamarrón MD, Fernández-Ballesteros R. Asociación entre la realización de ejercicio e indicadores de funcionamiento físico y cognitivo. Comparativa de resultados en función de la edad. Rev Esp Geriatr Gerontol 2011; 46: 15-20.
18. Paul A. Adlard, Victoria M. Perreau*, Viorela Pop*, and Carl W. Cotman. Voluntary Exercise Decreases Amyloid Load in a Transgenic Model of Alzheimer's Disease. The Journal of Neuroscience, 27 April 2005, 25(17): 4217-4221
19. Gobeske KT1, Das S, Bonaguidi MA, Weiss C, Radulovic J, Disterhoft JF, Kessler JA. BMP signaling mediates effects of exercise on hippocampal neurogenesis and cognition in mice.PLoS One. 2009 Oct 20;4(10):e7506
20. Franco-Martín M, Parra-Vidales E, González-Palau F, BernateNavarro M, Solis A. Influencia del ejercicio físico en la prevención del deterioro cognitivo en las personas mayores: revisión sistemática. Rev Neurol 2013; 56: 545-54
21. Liu-Ambrose T, Donaldson MG. Exercise and cognition in older adults: is there a role for resistance training programmes? Br J Sports Med. 2009; 43:25-27.
22. Colcombe, S., y Kramer, A. (2003). Fitness effects on the cognitive function of older adults: A meta-analytic study. Psychological Science, 14 (2), 125-130.
23. Barnes DE, Yaffe K, Satariano WA, Tager IB. A longitudinal study of cardiorespiratory fitness and cognitive function in healthy older adults. J Am Geriatr Soc 2003; 51: 459-65