Nascidos para correr: a importância do exercício para a saúde do cérebro / Born to run: the importance of exercise for the brain health / Nacidos para correr: la importancia del ejercicio para la salud del cerebro

RESUMO A hipótese evolutiva da corrida de resistência afirma que o movimento teve um papel crucial no aparecimento de características anatômicas tipicamente humanas, assim como na modelação da estrutura e forma do cérebro humano. A íntima ligação entre exercício e evolução humana é evidenciada pelo fato de a inatividade nos tornar doentes. Efetivamente, o corpo humano, incluindo o cérebro, evoluiu para suportar períodos prolongados de estresse cardiovascular. O movimento é de tal modo essencial para o cérebro, que a atividade física regular é imprescindível para que funcione de modo adequado. Estudos vêm demonstrando que o exercício aeróbico aumenta a proliferação de neurônios, a síntese de fatores neurotróficos, gliogênese, sinaptogênese, regula sistemas de neurotransmissão e neuromodulação, além de reduzir a inflamação sistêmica. Todos esses efeitos têm impacto significativo no sentido de melhorar a saúde mental, reduzir o declínio de massa cinzenta associado à idade e melhorar as funções cognitivas. Deste modo, o objetivo deste artigo é apresentar uma atualização sobre a temática de exercício físico e saúde mental. Dados os recentes avanços apresentados neste original, sobre a neurobiologia do exercício e seu potencial terapêutico e econômico para a população em geral, espera-se que pesquisas futuras que correlacionem estudos básicos a variáveis psicológicas e estudos de imagem possam elucidar os mecanismos pelos quais o exercício melhora a saúde cerebral.

ABSTRACT The evolutionary hypothesis of endurance running states that movement played a crucial role in the emergence of typically human anatomical features, as well as in the shaping and structure of the human brain. The close relationship between exercise and human evolution is evidenced by the fact that inactivity make us sick. Effectively, the human body, including the brain, has evolved to withstand extended periods of cardiovascular stress. Movement is so essential to the brain that regular physical activity is imperative for it to function properly. Studies have shown that aerobic exercise increases neuron proliferation, neurotrophic factors synthesis, gliogenesis, synaptogenesis, regulates neurotransmission and neuromodulation systems, and reduce systemic inflammation. All of these effects have a significant impact on improving mental health, reducing age-related gray matter decline, and improving cognitive functions. Thus, the purpose of this article is to present an update on the subject of physical exercise and mental health. Given the recent advances presented in this manuscript on the neurobiology of exercise and its therapeutic and economic potential for the general population, it is expected that future research that correlate basic studies with psychological variables and imaging studies may elucidate the mechanisms by which exercise improves brain health.

RESUMEN La hipótesis evolutiva de la carrera de resistencia afirma que el movimiento tuvo un papel crucial en la aparición de características anatómicas típicamente humanas, así como en el modelado de la estructura y forma del cerebro humano. La íntima conexión entre ejercicio y evolución humana es evidenciada por el hecho de que la inactividad nos hace enfermos. De hecho, el cuerpo humano, incluido el cerebro, ha evolucionado para soportar períodos prolongados de estrés cardiovascular. El movimiento es tan esencial para el cerebro, que la actividad física regular es imprescindible para que funcione adecuadamente. Los estudios vienen demostrando que el ejercicio aeróbico aumenta la proliferación de neuronas, la síntesis de factores neurotróficos, gliogénesis, sinaptogénesis, regula sistemas de neurotransmisión y neuromodulación, además de reducir la inflamación sistémica. Todos estos efectos tienen un impacto significativo en la mejora de la salud mental, reducir la declinación de materia gris asociada a la edad y mejorar las funciones cognitivas. De este modo, el objetivo del artículo es presentar una actualización sobre el tema ejercicio físico y salud mental. De acuerdo con los recientes avances presentados en este original, sobre la neurobiología del ejercicio y su potencial terapéutico y económico para la población en general, se espera que investigaciones futuras que correlacionen estudios básicos a variables psicológicas y a estudios de imagen puedan esclarecer los mecanismos por los cuales el ejercicio mejora la salud del cerebro.

Intensity-dependent effects of cycling exercise on corticospinal excitability in healthy humans: a pilot study

Abstract Aims the aim of this study was to verify the effects of different intensities of locomotor exercise on corticospinal excitability. Methods 18 healthy subjects (27.6 ± 6.5 years,) participated in a design study of three different exercise protocols on a cycle ergometer: (i) 10 min at 75% Wmax (high intensity); (ii) 15min at 60% Wmax (moderate intensity) or (iii) 30 min at 45% Wmax (low intensity). The protocols of lower body cycling were assigned in random order in separate sessions. A control session was done with subjects at rest. Corticospinal excitability was assessed before (baseline) and every 5 min for 15min after the end of exercise/rest (time: 0, 5, 10 and 15) by measurement of the motor evoked potential (MEP) elicited by transcranial magnetic stimulation in the relaxed first-dorsal interosseus muscle. Results Compared to the resting session, a significant decrease (64%) in the motor evoked potential amplitudes was found only in the session of exercise of high intensity. This result seems depend on the level of physical activity of subject. No change was found after rest, low and moderate exercises. Conclusions These findings suggest that changes in the corticospinal excitability depend on exercise intensity and level of physical activity of subjects.(AU)

Estado de hidratação em ciclistas após três formas distintas de reposição hídrica / Hydration status in cyclists after three different forms of fluid replacement

Atletas cuja perda de suor excede a ingestão de líquidos tornam-se desidratados, especialmente, durante o treino ou competição em um ambiente quente e úmido. A desidratação pode comprometer o desempenho atlético e aumentar o risco de lesões por esforço no calor. Assim, o objetivo desse estudo foi verificar o estado de hidratação de ciclistas após sessões de treinamento com diferentes formas de reposição hídrica na cidade de Aracaju. Oito ciclistas do sexo masculino (33,1 ± 3,3 anos) realizaram, durante um período de 12 dias, três sessões de treinamento(s) controlado(s) (TC). Antes de cada dia de TC, os atletas foram submetidos a uma dieta líquida e mantiveram sua dieta e treinamento habitual. Além disso, em cada TC, o grupo de atletas foi submetido a diferentes formas de reposição de líquidos, baseada pela maneira de consumo, tal como: sem ingestão de líquidos (GC), com ingestão de água (GA) e com consumo de bebida esportiva (GS). O estado de hidratação foi verificado pela cor da urina e porcentual da perda de massa corporal. Com base na cor da urina, GC, GA e GS não mostraram diferença significativa na taxa do estado de hidratação, nem pela manhã (4,71 ± 0,47; 5,75 ± 0,47; 5,0 ± 0,0; P = 0,143; respectivamente) nem nos momentos pré e pós em cada TC (P = 0,786). No entanto, em relação à porcentagem de perda de massa corporal entre os grupos, o grupo GS teve uma perda menor (- 1,20 ± 0,18 %) com diferença significativa de GC (- 2,22 ± 0,13 %; P = 0,001) e GA (- 1,81 ± 0,13 %; P = 0,047). Desta forma, conclui-se que a água não foi capaz de promover uma adequada hidratação, mas a bebida esportiva parece oferecer uma melhor reposição hídrica.

Athletes whose sweat loss exceeds fluid intake become dehydrated, especially, during training or competition in a hot and humid enviroment. Dehydration can compromise athletic performance and increase the risk of exertional heat injury. Thus, the aim of this study was to verify the state of hydration in cyclists after training sessions with different forms of fluid replacement in the city of Aracaju. Eight male cyclists (33.1 ± 3.3 years) performed, for a period of 12 days, three sessions of controlled training (TC). Before each day’s TC, the athletes were submitted to a liquid diet and maintained their habitual diet and training. Furthermore, in each TC, the group of athletes was submitted to different forms of fluid replacement, based by way of consumption, such as: no fluid intake (GC), water intake (GA) and sports drink consumption (GS). The hydration status was verified by urine color changes and percentage of body mass loss. Based on the color of urine, GC, GA and GS showed no significant difference in the rate of hydration status, or in the morning (4.71 ± 0.47; 5.75 ± 0.47; 5.0 ± 0.0; P = 0.143; respectively) or pre and post TC (P = 0.786). However, regarding the percentage of body mass loss between groups, the GS group had a smaller loss (- 1.20 ± 0.18 %) with significant difference from GC (- 2.22 ± 0.13 %; P = 0.001) and GA (- 1.81 ± 0.13 %; P = 0.047). In conclusion, the water has not been able to promote hydration, but the drink seems to offer a better replacement.