Como el ejercicio físico ayuda a curar la depresión

Los efectos neurobiológicos del ejercicio físico son numerosos e involucran una amplia gama de efectos interrelacionados en la estructura del cerebro, la función cerebral y la cognición.

Un gran cuerpo de investigación en humanos ha demostrado que el ejercicio aeróbico constante (por ejemplo, 30 minutos todos los días) induce mejoras persistentes en ciertas funciones cognitivas, alteraciones saludables en la expresión de genes en el cerebro, y formas beneficiosas de neuroplasticidad y plasticidad conductual ; algunos de estos efectos a largo plazo incluyen: aumento del crecimiento de neuronas, aumento de la actividad neurológica (por ejemplo, c-fos y bdnf señalización), la mejora de afrontamiento del estrés, mejorado el control cognitivo de la conducta, la mejora declarativa, espacial y de trabajo de la memoria, y las mejoras estructurales y funcionales en las estructuras del cerebro y las vías asociadas con el control cognitivo y de memoria.

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Los efectos del ejercicio en la cognición tienen implicaciones importantes para mejorar el rendimiento académicoen niños y estudiantes universitarios, mejorar la productividad de adultos, preservar la función cognitiva en la vejez, prevenir o tratar ciertos trastornos neurológicos y mejorar la calidad de vida en general.

En adultos sanos, se ha demostrado que el ejercicio aeróbico induce efectos transitorios sobre la cognición después de una única sesión de ejercicio y los efectos persistentes sobre la cognición después del ejercicio regular en el transcurso de varios meses. Las personas que realizan ejercicio aeróbico regularmente (p. Ej. Correr, trotar, caminar a paso ligero, nadar y andar en bicicleta) tienen puntuaciones más altas en la función neuropsicológica y pruebas de rendimiento que miden ciertas funciones cognitivas, como el control atencional. El control inhibitorio, la flexibilidad cognitiva, la memoria de trabajo de actualización y de la capacidad, la memoria declarativa,memoria espacial y velocidad de procesamiento de la información. Los efectos transitorios del ejercicio en la cognición incluyen mejoras en la mayoría de las funciones ejecutivas (p. Ej., atención, memoria de trabajo, flexibilidad cognitiva, control inhibitorio, resolución de problemas y decisión fabricación) y la velocidad de procesamiento de la información por un período de hasta 2 horas después del ejercicio.

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El ejercicio aeróbico induce 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. En el corto plazo, el ejercicio aeróbico funciona como antidepresivo y euforizante, mientras que el ejercicio consistente produce mejoras generales en el estado de ánimo y la autoestima.

El ejercicio aeróbico regular mejora los síntomas asociados con una variedad de trastornos del sistema nervioso central y se puede utilizar como una terapia adjunta para estos trastornos. Hay pruebas claras de la eficacia del tratamiento con ejercicios para el trastorno depresivo mayor y el trastorno por déficit de atención con hiperactividad. La academia americana de neurología ‘s guía de práctica clínica para el deterioro cognitivo leve indica que los médicos deben recomendar el ejercicio regular (dos veces por semana) a individuos que han sido diagnosticado con esta condición. Las revisiones de evidencia clínica también respaldan el uso del ejercicio como terapia adjunta para ciertos trastornos neurodegenerativos, en particular la enfermedad de alzheimer y la enfermedad de parkinson. El ejercicio regular también se asocia con un menor riesgo de desarrollar trastornos neurodegenerativos. Un gran cuerpo de evidencia preclínica y evidencia clínica emergente respaldan el uso de la terapia con ejercicios para tratar y prevenir el desarrollo de adicciones a las drogas. El ejercicio regular también se ha propuesto como una terapia adjunta para los cánceres cerebrales.

Efectos a largo plazo.

Estos son los efectos a largo plazo del ejercicio:

Neuroplasticidad.

La neuroplasticidad es el proceso por el cual las neuronas se adaptan a una perturbación a lo largo del tiempo, y con mayor frecuencia ocurre en respuesta a la exposición repetida a estímulos. El ejercicio aeróbico aumenta la producción de factores neurotróficos (p. Ej., bdnf, igf-1, vegf ) que median las mejoras en las funciones cognitivas y diversas formas de memoria al promover la formación de vasos sanguíneos en el cerebro, neurogénesis adulta, y otras formas de neuroplasticidad.

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El ejercicio aeróbico constante durante varios meses induce mejoras clínicamente significativas en las funciones ejecutivas y un mayor volumen de materia gris en casi todas las regiones del cerebro, con los aumentos más marcados que ocurren en las regiones cerebrales que dan lugar a funciones ejecutivas. 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 ;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.

La corteza prefrontal, el núcleo caudado y la corteza cingulada anterior se encuentran entre las estructuras cerebrales más importantes en los sistemas de dopamina y norepinefrina que dan lugar al control cognitivo. La neurogénesis inducida por el ejercicio (es decir, los aumentos en el volumen de la sustancia gris) en el hipocampo se asocia con mejoras cuantificables en la memoria espacial. Más altolos puntajes de aptitud física, medidos por el vo 2 máx., se asocian con una mejor función ejecutiva, una velocidad de procesamiento de la información más rápida y un mayor volumen de materia gris del hipocampo, el núcleo caudado y el núcleo accumbens. El ejercicio aeróbico a largo plazo también se asocia con cambios epigenéticos beneficiosos persistentes que resultan en un mejor manejo del estrés, una mejor función cognitiva y un aumento de la actividad neuronal ( señalización de c-fos y bdnf ).

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Señalización bdnf.

Uno de los efectos más significativos del ejercicio en el cerebro es el aumento de la síntesis y expresión de bdnf, una hormona neuropéptido en el cerebro y la periferia, lo que aumenta la señalización a través de su receptor tirosina quinasa, receptor quinasa b de tropomiosina (trkb). Debido a que el bdnf es capaz de cruzar la barrera hematoencefálica, una mayor síntesis de bdnf periférica también aumenta la señalización de bdnf en el cerebro. Los aumentos inducidos por el ejercicio en la señalización del bdnf cerebral se asocian con cambios epigenéticos beneficiosos, una mejor función cognitiva, un mejor estado de ánimo y una mejor memoria.

Además, la investigación ha proporcionado un gran apoyo para el papel del bdnf en la neurogénesis del hipocampo, la plasticidad sináptica y la reparación neuronal. Participar en ejercicios aeróbicos de intensidad moderada-alta como correr, nadar y andar en bicicleta aumenta la biosíntesis de bdnf através de laseñalización de la miocina, lo que resulta en un aumento de hasta el triple en los niveles de bdnf cerebral y plasma sanguíneo ; la intensidad del ejercicio se correlaciona positivamente con la magnitud del aumento de la biosíntesis y la expresión del bdnf. Un metaanálisis de estudios que involucraron el efecto del ejercicio sobre los niveles de bdnf encontró que el ejercicio consistente también aumenta modestamente los niveles de bdnf en reposo.

Señalización igf-1.

Igf-1 es un péptido y factor neurotrófico que media algunos de los efectos de la hormona del crecimiento ; igf-1 provoca sus efectos fisiológicos mediante la unión a un específico del receptor tirosina quinasa, el receptor de igf-1, para controlar el crecimiento de tejido y de remodelación. En el cerebro, igf-1 funciona como un factor neurotrófico que, como bdnf, juega un papel importante en la cognición, la neurogénesis y la supervivencia neuronal.

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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 la barrera sangre-líquido cefalorraquídeo ; en consecuencia, una revisión señaló que 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 “aptitud física” con el “cerebro”. Aptitud”. La cantidad de igf-1 liberado en el plasma sanguíneo durante el ejercicio se correlaciona positivamente con la intensidad y la duración del ejercicio.

Señalización vegf.

Vegf es una proteína señalizadora neurotrófica y angiogénica (es decir, que promueve el crecimiento de vasos sanguíneos) que se une a dos receptores tirosina quinasas, vegfr1 y vegfr2, que se expresan en neuronas y células gliales en el cerebro. La hipoxia, o suministro inadecuado de oxígeno celular, regula fuertemente al alza la expresión de vegf y el vegf ejerce un efecto neuroprotector en las neuronas hipóxicas.

Como bdnf e igf-1, se ha demostrado que el ejercicio aeróbico aumenta la biosíntesis de vegf en tejido periférico que luego cruza la barrera hematoencefálica y promueve la neurogénesis y formación de vasos sanguíneos en el sistema nervioso central. Los incrementos inducidos por el ejercicio en la señalización de vegf han demostrado mejorar el volumen sanguíneo cerebral y contribuir a la neurogénesis inducida por el ejercicio en el hipocampo.

Crecimiento estructural.

Las revisiones de los estudios de neuroimagen indican que el ejercicio aeróbico constante aumenta el volumen de materia gris en casi todas las regiones del cerebro, con aumentos más pronunciados en las regiones cerebrales asociadas con el procesamiento de la memoria, el control cognitivo, la función motora y la recompensa ; las ganancias más destacadas 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.

Además, las mitades izquierda y derecha de la corteza prefrontal, el hipocampo y la corteza cingulada parecen estar funcionalmente más interconectadas en respuesta al ejercicio aeróbico constante. Tres revisiones indican que se producen mejoras notables en el volumen de la materia gris prefrontal y del hipocampo en adultos sanos que participan regularmente en ejercicios de intensidad media durante varios meses. 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 ynúcleo accumbens.

Se ha demostrado que el ejercicio regular contrarresta la disminución del hipocampo y el deterioro de la memoria que ocurre de forma natural en la edad adulta tardía. Los adultos sedentarios mayores de 55 años muestran una disminución del 1-2% en el volumen del hipocampo anualmente. Un estudio de neuroimagen con una muestra de 120 adultos reveló que la participación en el ejercicio aeróbico regular aumentó el volumen del hipocampo izquierdo en un 2,12% y el hipocampo derecho en un 1,97% en un período de un año. Los sujetos en el grupo de estiramiento de baja intensidad que tenían niveles de aptitud física más altos al inicio del estudio mostraron menos pérdida de volumen del hipocampo, proporcionando evidencia de que el ejercicio es protector contra el deterioro cognitivo relacionado con la edad.

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En general, las personas que hacen más ejercicio durante un período determinado tienen mayores volúmenes de hipocampo y una mejor función de memoria. También se ha demostrado que el ejercicio aeróbico induce el crecimiento en los tractos de sustancia blanca en el cuerpo calloso anterior, que normalmente se encoge con la edad.

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

Cedulas prefrontales y cinguladas anteriores : necesarias para el control cognitivo de la conducta, en particular: memoria de trabajo, control de la atención, toma de decisiones, flexibilidad cognitiva, cognición social y control inhibitorio de la conducta; implicado en el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (tdah) y la adicción.

Nucleus accumbens : responsable de la prominencia de los incentivos (“deseo” o “deseo”, la forma de motivación asociada a la recompensa ) y refuerzo positivo ; implicado en la adicción.

Hipocampo – responsable del almacenamiento y la consolidación de la memoria declarativa y la memoria espacial ; implicados en la depresión.

Cerebelo : responsable de la coordinación motora y el aprendizaje motor.

Núcleo caudado : responsable del aprendizaje estímulo-respuesta y control inhibitorio; implicado en la enfermedad de parkinson, enfermedad de huntington y el tdah.

Corteza parietal : responsable de la percepción sensorial, la memoria de trabajo y la atención.

Efectos a largo plazo en la cognición.

Concordante con los roles funcionales de las estructuras cerebrales que exhiben volúmenes de materia gris aumentados, el ejercicio regular durante un período de varios meses ha demostrado mejorar persistentemente numerosas funciones ejecutivas y varias formas de memoria. En particular, se ha demostrado que el ejercicio aeróbico constante mejora el control atencional, velocidad de procesamiento de la información, flexibilidad cognitiva (por ejemplo, cambio de tareas ), inhibitorio control, actualización y capacidad de memoria de trabajo, memoria declarativa, y memoria espacial.

En adultos jóvenes sanos y de mediana edad, 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. Puede ser que en adultos mayores, los individuos se beneficien cognitivamente al tomar parte en ejercicios aeróbicos y de resistencia de intensidad moderada.

Las personas que tienen un estilo de vida sedentario tienden a tener funciones ejecutivas deterioradas en relación con otras personas que no hacen ejercicio más físicamente activas. 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 del individuo a hacer ejercicio.

Efectos a corto plazo.

Estos son los efectos a corto plazo:

Efectos a corto plazo en la cognición.

Además de los efectos persistentes del ejercicio regular en el transcurso de varios meses sobre las funciones cognitivas, se ha demostrado que el ejercicio agudo (es decir, una sola sesión de ejercicio) mejora transitoriamente una serie de funciones cognitivas.

Las revisiones y metaanálisis de la investigación sobre los efectos del ejercicio agudo en adultos jóvenes sanos y de mediana edad en la cognición han concluido que la velocidad de procesamiento de la información y una serie de funciones ejecutivas, incluida la atención, la memoria operativa, la resolución de problemas, la flexibilidad cognitiva, la fluidez verbal, la toma de decisiones y el control inhibitorio, todos mejoran durante un período de hasta 2 horas después del ejercicio.

Una revisión sistemática de estudios realizados en niños también sugirió que algunas de las mejoras inducidas por el ejercicio en la función ejecutiva son aparentes después de sesiones individuales de ejercicio, mientras que otros aspectos (p. Ej., control de la atención) solo mejoran después de un ejercicio constante de forma regular.

Estrés psicológico y cortisol.

La “hormona del estrés”, cortisol, es un glucocorticoide que se une a los receptores de glucocorticoides. El estrés psicológico induce la liberación de cortisol de la glándula suprarrenal mediante la activación del eje hipotalámico-pituitario-adrenal (eje hpa).

Los aumentos a corto plazo en los niveles de cortisol se asocian con mejoras cognitivas adaptativas, como un control inhibitorio mejorado; sin embargo, la exposición excesivamente alta o la exposición prolongada a altos niveles de cortisol causa deficiencias en el control cognitivo yefectos neurotóxicos en el cerebro humano. Por ejemplo, el estrés psicológico crónico disminuye la expresión de bdnf que tiene efectos perjudiciales sobre el volumen del hipocampo y puede conducir a la depresión.

Como un estresor físico, el ejercicio aeróbico estimula la secreción de cortisol de una manera dependiente de la intensidad; sin embargo, no da como resultado aumentos a largo plazo en la producción de cortisol ya que este efecto inducido por el ejercicio sobre el cortisol es una respuesta al balance energético negativo transitorio. Las personas que se ejercitaron recientemente exhiben mejoras en los comportamientos de afrontamiento del estrés. El ejercicio aeróbico aumenta la aptitud física y reduce la reactividad neuroendocrina ( eje hpa ) y, por lo tanto, reduce la respuesta biológica al estrés psicológico en humanos (p. Ej., liberación reducida de cortisol y frecuencia cardíaca atenuada )respuesta). El ejercicio también revierte las disminuciones inducidas por el estrés en la expresión y señalización del bdnf en el cerebro, actuando así como un amortiguador contra enfermedades relacionadas con el estrés como la depresión.

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Euforia.

El ejercicio continuo puede producir euforia a corto plazo, un estado afectivo asociado con sentimientos de profunda satisfacción, júbilo y bienestar, que coloquialmente se conoce como un ” pico del corredor ” en la carrera a distancia o un ” remo más alto ” en el remo. Las revisiones médicas actuales indican que varias euphorigantes endógenas son responsables de producir euforia relacionada con el ejercicio, específicamente fenetilamina (un psicoestimulante endógeno ), β-endorfina (un opioide endógeno)) y anandamida (un endocannabinoide ).

Efectos en neuroquímicos.

La β-feniletilamina, comúnmente referida como fenetilamina, es una traza humana amina y potente neuromodulador catecolaminérgico y glutamatérgico que tiene un efecto psicoestimulante similar y una estructura química similar a la anfetamina. Se ha demostrado que treinta minutos de ejercicio físico de intensidad moderada a alta inducen un aumento enorme en el ácido β-fenilacético urinario, el metabolito principal de la fenetilamina.

Dos revisiones notaron un estudio donde el promedio de 24 horas de ácido β-fenilacético urinariola concentración de ácido entre los participantes después de solo 30 minutos de ejercicio intenso aumentó en un 77% con respecto a las concentraciones basales en sujetos de control en reposo; las revisiones sugieren que la síntesis de fenetilamina aumenta bruscamente mientras un individuo hace ejercicio, tiempo durante el cual se metaboliza rápidamente debido a su corta vida media de aproximadamente 30 segundos. En estado de reposo, la fenetilamina se sintetiza en neuronas de catecolamina a partir de l – fenilalanina por la descarboxilasa de aminoácido aromático aproximadamente a la misma velocidad a la que se produce la dopamina.

A la luz de esta observación, el documento original y las dos revisiones sugieren que la fenetilamina desempeña un papel prominente en la mediación de los efectos eufóricos que mejoran el estado de ánimo de la salud de un corredor, ya que tanto la fenetilamina como la anfetamina son potentes euforizantes.

Β-endorfina.

Β-endorfina (contraída de ” endo mo genous rphin e”) es una endógeno opioide neuropéptido que se une a opioide mu receptores, en la producción de su vez euforia y el alivio del dolor. Una revisión metaanalítica encontró que el ejercicio aumenta significativamente la secreción de β-endorfina y que esta secreción se correlaciona con estados de ánimo mejorados. El ejercicio de intensidad moderada produce el mayor aumento en la síntesis de la β-endorfina, mientras que las formas de ejercicio de mayor y menor intensidad se asocian con menores incrementos ensíntesis de β-endorfina.

Una revisión sobre la β-endorfina y el ejercicio notó que el estado de ánimo de un individuo mejora durante el resto del día después del ejercicio físico y que el estado de ánimo de uno está correlacionado positivamente con el nivel de actividad física diaria general. Las mejoras inducidas por el ejercicio en el estado de ánimo ocurren en individuos sedentarios, deportistas recreativos y corredores de maratón, pero los atletas recreativos y los corredores de maratón experimentan efectos más pronunciados de levantamiento del estado de ánimo al hacer ejercicio.

Anandamida.

La anandamida es un neurotransmisor cannabinoide endógeno que se une a los receptores cannabinoides. Se ha demostrado que el ejercicio aeróbico causa un aumento en los niveles plasmáticos de anandamida, donde la magnitud de este aumento es más alta a una intensidad de ejercicio moderada (es decir, se ejercita a ~ ⁠70⁠-⁠80⁠% de frecuencia cardíaca máxima).

Los aumentos en los niveles plasmáticos de anandamida se asocian con los efectos psicoactivos porque la anandamida es capaz de cruzar la barrera hematoencefálica y actuar dentro del sistema nervioso central. Por lo tanto, dado que la anandamida es euforizante y el ejercicio aeróbico se asocia con efectos eufóricos, se ha propuesto que la anandamida media en parte los efectos del ejercicio a corto plazo para levantar el ánimo (p. Ej., la euforia de un corredor) a través de aumentos inducidos por el ejercicio. Su síntesis.

En ratones, se demostró que ciertas características de un corredor alto dependen de los receptores cannabinoides. La alteración farmacológica o genética de la señalización cannabinoide a través de receptores cannabinoides previene los efectos analgésicos y de reducción de la ansiedad al correr.

Neurotransmisores monoamina.

Glutamato y gaba.

Esta sección necesita expansión con: Puede ayudar agregando a esto. (junio ​​de 2017).

El glutamato, uno de los neuroquímicos más comunes en el cerebro, es un neurotransmisor excitatorio involucrado en muchos aspectos de la función cerebral, incluido el aprendizaje y la memoria. Basado en modelos animales, el ejercicio parece normalizar los niveles excesivos de neurotransmisión de glutamato en el núcleo accumbens que ocurre en la adicción a las drogas. Una revisión de los efectos del ejercicio sobre la función neurocardíaca en modelos preclínicos indicó que la neuroplasticidad inducida por el ejercicio de la médula ventrolateral rostral (rvlm) tiene un efecto inhibitorio sobre la neurotransmisión glutamatérgica en esta región, reduciendo a su vez la actividad simpática ;la revisión hipotetizó que esta neuroplasticidad en la rvlm es un mecanismo por el cual el ejercicio regular previene la enfermedad cardiovascular relacionada con la inactividad.

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