Вплив фізичних вправ на когнітивні порушення при нейродегенеративних захворюваннях: від патофізіології до клінічних та реабілітаційних аспектів. Частина 1

Abstract: Нейродегенеративні захворювання - це група патологій, які спричиняють важку інвалідність через рухові та когнітивні обмеження. Зокрема, когнітивні порушення є зростаючою проблемою охорони здоров’я та соціально-економічною проблемою, з якою все ще важко впоратися сьогодні.

Нейродегенеративні захворювання відносяться до класу захворювань, що характеризуються дегенерацією нервової системи. Ці захворювання можуть серйозно вплинути на функції організму пацієнта, включаючи пам'ять. Однак навіть наявність нейродегенеративного захворювання не обов’язково означає, що пам’ять незворотно пошкоджена.

Є багато речей, які ми можемо зробити, щоб полегшити симптоми втрати пам’яті. Наприклад, ми можемо сприяти здоров’ю нервових клітин головного мозку та уповільнювати прогресування нейродегенеративних захворювань, зберігаючи позитивне ставлення до життя, зміцнюючи соціальні зв’язки, беручи участь у культурних і мистецьких заходах і наполегливо займаючись спортом.

Крім того, одним із методів лікування, який широко вважається ефективним, є когнітивне навчання, таке як розумові ігри та когнітивні вправи, спрямовані спеціально на когнітивні здібності, які, як було показано, допомагають покращити пам’ять і навички мислення, особливо у людей з нейродегенеративними захворюваннями. хворих на захворювання.

Нарешті, ми також повинні звертати увагу на наше фізичне та психічне здоров’я та уникати нездорових звичок способу життя, таких як надмірний стрес, безсоння, відсутність фізичних вправ, неправильне харчування тощо. Ці фактори завдадуть шкоди функції нашого мозку.

Ми повинні вірити, що завдяки спільним діям позитивного ставлення до життя, наукових методів лікування та здорових звичок, навіть якщо ми страждаємо від нейродегенеративних захворювань, ми все ще можемо зберегти позитивне ставлення до життя, подолати різноманітні труднощі та мати здорове здоров’я. тілом і душею, не дозволяючи хворобі стати каменем спотикання, який впливає на наше життя. Можна побачити, що нам потрібно покращити пам’ять, і Cistanche deserticola може значно покращити пам’ять, оскільки Cistanche deserticola є традиційним китайським лікарським матеріалом, який має багато унікальних ефектів, одним із яких є покращення пам’яті. Ефективність Cistanche deserticola пояснюється багатьма активними інгредієнтами, які він містить, включаючи дубильну кислоту, полісахариди, флавоноїдні глікозиди тощо. Ці інгредієнти можуть сприяти здоров’ю мозку різними шляхами.

Натисніть «Знай 10 способів покращити пам’ять».

Оскільки не існує фармакологічно ефективних методів лікування когнітивних розладів, зростає науковий інтерес щодо можливого впливу на них здорового способу життя. У цьому контексті фізична активність отримує все більше доказів як первинна профілактика, немедикаментозна терапія та засіб реабілітації для покращення когнітивних функцій при нейродегенеративних захворюваннях.

У цьому описовому огляді ми наголошуємо на нейробіологічних ефектах фізичних вправ, які можуть сприяти нейропластичності та нейропротекції, діючи на цитокіновому та гормональному рівнях, а також відповідні позитивні клінічні ефекти на пацієнтів із когнітивними порушеннями.

Ключові слова: фізична активність; фізичні вправи; реабілітація; Хвороба Альцгеймера; Хвороба Паркінсона.

1. Введення
Нейродегенеративні захворювання — це група спадкових розладів центральної нервової системи, які спричиняють повільне, прогресуюче пошкодження специфічних популяцій нейронів та їх зв’язків [1].

Вони можуть спричинити серйозні клінічні наслідки, такі як рухова та когнітивна інвалідність, а також залежність від догляду [2]. Зокрема, погіршення когнітивних здібностей є зростаючою проблемою охорони здоров’я та соціально-економічною проблемою.

За оцінками, кількість випадків деменції та легкого когнітивного порушення (MCI) збільшиться в Європі з 7,7 мільйонів у 2001 році до 15,9 мільйонів у 2040 році [3]. Згідно з оцінками, наданими Глобальним тягарем захворювань у 2003 році, деменція спричинила 11,2% років, прожитих з інвалідністю у людей віком 60 років і старше, більше, ніж інсульти, розлади опорно-рухового апарату, серцево-судинні захворювання та всі форми раку [4].

Прогнозується, що витрати на деменцію зростуть на всьому європейському континенті приблизно на 43% між 2008 і 2030 роками до понад 250 мільярдів євро. Тому дослідження цього захворювання є справжнім викликом для лікарів і реабілітологів.

Було перевірено багато стратегій лікування з використанням як медикаментів, так і реабілітаційних методик [5]. Крім того, великий інтерес приділяється важливості способу життя як у лікуванні, так і в профілактиці когнітивних обмежень, спричинених нейродегенеративними захворюваннями [6].

Серед життєвих звичок все більш цікавою видається можлива роль фізичної активності. Довгий час точаться дискусії щодо позитивного впливу фізичних вправ (ФВ) на діяльність мозку [7]. Raichlen та ін. повідомили про позитивну кореляцію між розміром людського мозку та здатністю до витривалості, що свідчить про коеволюцію між локомоцією та пізнанням у людей [8].

Проте лише недавно ПЕ почала привертати увагу міжнародної наукової спільноти, особливо щодо її можливого впливу на когнітивні функції, просторове навчання та пам’ять, як немедикаментозного методу підтримки здоров’я мозку та лікування нейродегенеративних і психіатричних захворювань [9].

Було продемонстровано сприятливий ефект аеробних вправ і вправ із силовим навантаженням у дорослих і літніх людей [10], і таким же чином реабілітаційні терапевтичні вправи, здається, є ефективним інструментом для спроби уповільнити неминуче прогресування когнітивних порушень при таких патологіях, як деменція [11] .

Таким чином, ПЕ забезпечує нефармакологічний підхід до уповільнення вікового занепаду та зменшення пов’язаних із захворюваннями когнітивних порушень у літніх людей шляхом зменшення факторів ризику та його нейропротекторної здатності.

Тим не менш, біохімічні та молекулярні основи, що лежать в основі механізмів нейропластичності, все ще частково неясні, як і процеси, які перетворюють ефекти ПЕ на неврологічні та клінічні переваги [12].

Мета цього описового огляду літератури полягає в тому, щоб дослідити, чи ПЕ має аклінічно позитивний і реабілітаційний ефект на нейродегенеративні захворювання, пов’язані з когнітивними порушеннями, і глибше зрозуміти нейробіологічні механізми, які пояснюють ці процеси.

2. Пов’язані з фізичними вправами нейробіологічні процеси при нейродегенеративних захворюваннях

Підтримка когнітивної функції полягає в процесах нейропластичності та нейропротекції (рис. 1).

Нейропластичність — це здатність мозку змінювати функціональні та структурні властивості, щоб реагувати на зміну вимог, що призводить до навчання та набуття навичок [13]. Добре відомо, що ПЕ сприяє нейропластичності певних ділянок мозку, і, як наслідок, покращує когнітивні функції [14].

Фармер та ін. продемонстрували, що нейрони гіпокампу ростуть і розвиваються з однієї популяції стовбурових клітин у відповідь на фізичне навантаження [15]. Нові нейрони є більш гнучкими у створенні зв’язків, ніж зрілі, що забезпечує здорове навчання, гарну пам’ять і регуляцію настрою [16].

Крім того, гіпокамп відіграє певну роль у забезпеченні належної роботи багатьох видів діяльності мозку через секрецію деяких стимулюючих факторів, таких як нейротрофічний фактор мозку (BDNF), нейротрофічний фактор гліального походження (GDNF) та інсуліноподібний фактор росту (IGF{{ 3}}), які разом із синапсинами та синаптофізинами індукують зниження регуляції окисного стресу та апоптотичних функцій [17]. Підвищене вивільнення захисних нейротрофінів асоціюється з ПЕ в дослідженнях на тваринах і людях [18].

2.1. Модуляція нейротрофінів, викликана фізичними вправами

BDNF належить до сімейства невеликих секретованих білків, які також включають фактор росту нервів, нейротрофін 3 і нейротрофін 4. Він діє як антиапоптотичний і антиоксидантний агент і має тенденцію пригнічувати всі процеси аутофагії, індуковані мікроглією та прозапальними цитокінами [19].

BDNF виділяється серед усіх нейротрофінів завдяки високим рівням експресії в мозку та потужним ефектам на синапси [20]. Крім того, Черчилль та ін. у 2002 році вказали, що нейротрофін BDNF бере участь у процесах зберігання інформації в довготривалій пам'яті та навчанні [21].

З фізіологічної точки зору після ішемічного ураження мікроглія активується і діє з прозапальною активністю, що призводить до збільшення вільних окислювальних радикалів (АФК), на які нейронні клітини намагаються реагувати, споживаючи АТФ і неминуче гинуть; отже, підвищення рівнів BDNF через PE може зменшити вплив цих подій [21]. ПЕ збільшує експресію BDNF, а також IGF-1, який взаємодіє з BDNF для посередництва когнітивних здібностей, спричинених фізичними вправами [22–24].

Маттсон та ін. припустив, що, оскільки фізичні вправи на витривалість збільшують експресію BDNF у мозку, покращення здатності до фізичних навантажень може сприяти зростанню мозку, особливо в гіпокампі [25]. Отже, відомо, що фізичні тренування покращують нейронні функції мигдалеподібного тіла та гіпокампу, оскільки, здається, підвищення рівнів сигнальних молекул BDNF/TrkB [26].

Фахімі та ін. повідомили, що приблизно чотири тижні вправ на біговій доріжці та біговому колесі у мишей призвели до багатьох змін, таких як значне підвищення рівнів BDNF-мРНК і білка, значне збільшення синаптичного навантаження в зубчастій звивині, зміни в морфології астроцитів і орієнтації астроцитарних проекцій у бік зубчастих звивин [27]. ].

Зсуга та ін. також припустив, що BDNF модулює вміст дофаміну в нейронах і його вивільнення, що є важливим для пластичності нейронів, виживання нейронів, навчання та пам’яті [28]. Таким чином, підвищення концентрації BDNF у крові після ПЕ є профілактичним фактором когнітивних порушень. Як і BDNF, IGF-1 також сприяє росту, виживанню та диференціюванню нейронів.

Здається, що його концентрація в крові підвищується у літніх людей після 6 місяців фізичних навантажень середнього та високого рівнів [29]. Хоча конкретні молекулярні дії IGF-1, які сприяють покращенню когнітивних функцій у літніх тварин, залишаються невідомими, є нові докази того, що синаптична морфологія та функція регулюються IGF-1. Ши та ін. кількісно визначили загальні синаптичні профілі, а також синаптичні профілі в множинних комплексах spinebouton (MSB) в області CA1 гіпокампу та визначили довжину постсинаптичної щільності (PSD).

Результати показали зменшення загальної кількості синапсів між середнім і літнім віком, але інфузія IGF-1 у старих тварин збільшила довжину PSD і кількість синапсів MSB. Ці зміни, здається, є морфологічними корелятами підвищеної синаптичної ефективності та припускають, що рівні IGF-1 впливають на синаптичну функцію в області CA1 гіпокампу [30].

Ці результати можуть свідчити про те, що циркулюючий IGF-1необхідний для захисту нормальної функції мозку. Крім того, Trejo et al. продемонстрували, що поведінкові та синаптичні дефіцити були покращені у мишей із дефіцитом IGF-1- шляхом тривалого системного введення IGF-1, який нормалізував щільність глутаматергічних кнопок у гіпокампі. Ці результати вказують на те, що циркулюючий IGF-1 також впливає на функцію зрілого мозку, тобто на навчання та синаптичну пластичність, через його трофічний вплив на центральні глутаматні синапси [31].

Таким чином, підвищення рівня циркулюючого IGF-1 через ПЕ є важливим не лише для запобігання появі когнітивних порушень, але й для покращення когнітивних показників у тих, хто постраждав.

For more information:1950477648nn@gmail.com