Het effect van lichaamsbeweging op cognitieve stoornissen bij neurodegeneratieve ziekten: van pathofysiologie tot klinische en revalidatieaspecten Deel 3

2.4. De invloed van lichaamsbeweging op hormonale activiteit

De afgelopen jaren is ook aangetoond dat PE de ontwikkeling van neurodegeneratieve ziekten vanuit hormonaal oogpunt vertraagt.

In de moderne samenleving besteden steeds meer mensen aandacht aan het belang van gezondheid. Onder hen zijn lichamelijke gezondheid en geestelijke gezondheid even belangrijk. En PE (fysieke oefening) is een zeer effectieve manier om de lichamelijke gezondheid te behouden en te verbeteren. Wat het geheugen betreft, heeft PE ook een goede impact.

Na onderzoek kan PE de cardiopulmonale functie en de stofwisseling, de immuniteit, de botsterkte, enz. van mensen verbeteren. Deze zijn zeer gunstig voor de gezondheid van het menselijk lichaam. En deze voordelen kunnen binnen drie tot vijf jaar of zelfs een heel leven een positieve invloed hebben op iemands lichaam.

PE kan ook de mentale toestand van mensen verbeteren, wat gunstig is voor het verbeteren van het geheugen van mensen. Lichaamsbeweging kan bijvoorbeeld de stress en spanning van mensen verminderen en mensen meer ontspannen maken; Lichaamsbeweging kan de bloedcirculatie in de hersenen bevorderen, waardoor het denk- en geheugenvermogen van mensen wordt verbeterd. De verbetering van het geheugen kan ook het zelfvertrouwen en het enthousiasme van mensen verder vergroten.

Daarnaast kan PE ook de sociale vaardigheden van mensen verbeteren, waardoor mensen beter met anderen kunnen communiceren. Dit is bevorderlijk voor het verbeteren van de sociale vaardigheden en positieve attitudes van mensen en het bevorderen van communicatie en wederzijdse steun tussen mensen.

Kortom, PE is een zeer belangrijke manier om een ​​goede gezondheid te behouden. Wat het geheugen betreft, kan PE ook een goede impact hebben. Daarom moeten we veel aandacht besteden aan lichamelijke oefening om onze fysieke en mentale gezondheid voortdurend te verbeteren. Het is duidelijk dat we het geheugen moeten verbeteren, en Cistanche deserticola kan het geheugen aanzienlijk verbeteren, omdat Cistanche deserticola ook de balans van neurotransmitters kan reguleren, zoals het verhogen van de niveaus van acetylcholine en groeifactoren. Deze stoffen zijn erg belangrijk voor het geheugen en het leren. Bovendien kan Cistanche deserticola ook de bloedstroom verbeteren en de zuurstoftoevoer bevorderen, wat ervoor kan zorgen dat de hersenen voldoende voedingsstoffen en energie ontvangen, waardoor de vitaliteit en het uithoudingsvermogen van de hersenen worden verbeterd.

Klik op supplementen kennen om het geheugen te vergroten

Een van de belangrijkste functies van de hippocampus bestaat uit de remming en adaptieve controle van de hypothalamus-hypofyse-bijnieras (HPA) als stressreactie [48]. Fysiologisch gezien bevat de hippocampus veel steroïdereceptoren, onderverdeeld in mineralocorticoïdereceptoren (MR) en glucocorticoïde (GR) [49].

Er is aangetoond dat een fysiologische vermindering van het aantal steroïdereceptoren in verschillende delen van de hippocampus optreedt met de leeftijd [50] en dat de HPA de neiging heeft zichzelf te bevrijden van de remmende controle die door de hogere centra wordt uitgeoefend.

Holsboer et al. ontwikkelde een hooggevoelige test gebaseerd op de combinatie van dexamethason-suppressie/corticotropine-releasing hormoonstimulatie (DEX/CRH-test) om de functie van het HPA-systeem te bestuderen.

De testresultaten toonden aan dat de basale cortisolconcentratie significant hoger was bij AD-patiënten dan bij gezonde proefpersonen en dat de minimale geneesmiddelconcentratie waarop de patiënt reageert op cortisol significant hoger was bij gezonde proefpersonen dan bij de AD-patiëntengroep. Bovendien maakten AD-patiënten significant minder adrenocorticotroop hormoon (ACTH) en cortisol vrij na verdere CRH-stimulatie dan de controlegroep.

Deze resultaten bevestigen dat de regulatie van het HPA-systeem verstoord is bij AD. De aantasting van de HPA-as en de overeenkomstige toename van basalcortisol kunnen worden toegeschreven aan het ouder worden en het proces van vernietiging van de hippocampus, wat typerend is voor neurodegeneratieve ziekten [51]. Lanfranco et al. toonde aan dat PE ook een krachtige fysiologische stimulans op de HPA-as vertegenwoordigt [52].

Om de hersenactivatie als reactie op PE te begrijpen, werd een uitgebreide analyse uitgevoerd op ratten na 90 minuten hardlopen op de loopband [53]. De resultaten toonden hypersecretie aan van CRH, arginine-vasopressinehormoon en ACTH, wat leidt tot een toename van de basale bijniercortisolsecretie. Twee belangrijke factoren moduleren de reactie van de HPA-as op weerstandsoefeningen: intensiteit en duur [54].

De minimale trainingsintensiteit die nodig is om een ​​cortisolrespons op de HPA-as te veroorzaken, is 60% van het maximale zuurstofverbruik (VO2max); bij inspanning boven 60% VO2max stijgen de plasmacortisolconcentraties lineair met de inspanningsintensiteit [55]. Beneden deze intensiteitsdrempel (<60% VO2max), ACTH and cortisol concentrations may increase only if 90 minutes of exercise with at least 40% VO2max is maintained [56]. 

Wanneer PE wordt uitgevoerd, vindt er een sterke reactie van hormonen zoals ACTH en cortisol plaats om de enorme metabolische vraag te verminderen die essentieel is voor het lichaam om de oefening zelf te voltooien [57].

Cortisol hermodelleert spiervezels door de synthese van nieuwe eiwitten te remmen en de afbraak van de eiwitten via de ubiquitineroute te stimuleren; bovendien beïnvloedt cortisol de neuromusculaire functie via verschillende snelle en kortetermijnmechanismen, zoals de regulatie van Ca2+-kanalen [58].

Bovendien hebben Klaperski et al. toonde aan dat continue, intense PE leidde tot verminderde stressreactiviteit en verbeterd herstel van neuropsychologische stress vergeleken met fysiek inactieve proefpersonen [59]. Ten slotte veroorzaakte aanpassing aan lichaamsbeweging een verminderde gevoeligheid van het perifere weefsel voor GC’s die het lichaam zouden moeten beschermen tegen de ernstige metabolische en immuungevolgen van verhoogde cortisolspiegels [60].

Concluderend kan het transcriptionele en translationele veranderingen op cellulair niveau bepalen, en het induceert ook een weefselbiologische stimulus op het CSN-niveau en reguleert de hormonale assen waarbij de hersenen betrokken zijn. Het produceert daarom een ​​cascade van positieve biologische en metabolische effecten, zowel in termen van neuroplasticiteit als in termen van neurobescherming; om deze redenen kan het als een echt medicijn worden beschouwd, zonder enige bijwerkingen voor het CSN.

3. Aan lichaamsbeweging gerelateerde klinische en revalidatieeffecten bij neurodegeneratieve ziekten

Op dit punt wordt het essentieel om te begrijpen hoe de neurobiologische effecten van PE zich vertalen naar een klinisch niveau. Het vertalen van het perspectief van de cel naar het lichaam en de functie ervan, van het bijzondere naar het algemene, is het onmisbare uitgangspunt voor het evalueren van de effectiviteit van PE als een kans voor behandeling en revalidatie bij de behandeling van de belangrijkste neurodegeneratieve ziekten die cognitieve stoornissen veroorzaken (Figuur 1 ).

3.1. De rol van lichaamsbeweging bij de ziekte van Alzheimer (AD)

AD is zeker de meest wijdverspreide en invaliderende neurodegeneratieve ziekte. AD is een aneurodegeneratieve ziekte die wordt gekenmerkt door neuronale en synaptische veranderingen in de hersenschors en in sommige subcorticale gebieden, die de verslechtering van cognitieve en psychogedragsmatige functies veroorzaken [61]. De epidemiologische gegevens die de afgelopen tien jaar beschikbaar zijn, hebben aangetoond dat PE de progressie van neurodegeneratieve ziekten kan vertragen [62].

AerobicPE verhoogt het hartminuutvolume en daarmee de cerebrale bloedstroom. Dit mechanisme omvat ook een toename van angiogenese, neurogenese, synaptogenese en de synthese van neurotransmitters, die op hun beurt het geheugen en de cognitieve functies verbeteren [63].

In de loop der jaren is de correlatie tussen aerobe longembolie en de verbetering van de cognitieve functie bij proefpersonen met de ziekte van Alzheimer steeds duidelijker geworden [64,65]. De effecten van matige fysieke activiteit op hogere hersenfuncties werden voor het eerst benadrukt door te observeren hoe eenvoudig wandelen, als het regelmatig wordt uitgevoerd, AD-patiënten ertoe brengt hun cognitieve vaardigheden te verbeteren, een resultaat dat kwantificeerbaar is met behulp van het Mini-Mental State Examination (MMSE) [66].

Bovendien blijkt uit een zeer groot steekproefonderzoek uitgevoerd door Norton et al. [67] Een percentage gelijk aan 12,7% van de AD-gevallen wereldwijd en 20,3% van de AD-gevallen in Europa in 2010 werd toegeschreven aan lichamelijke inactiviteit.

Bovendien zijn de bevindingen van een eerder onderzoek, gepubliceerd door Larson et al. kwamen overeen met deze gegevens: er werd een analyse uitgevoerd op een steekproef van 1740 personen ouder dan 65 jaar; ze werden allemaal onderworpen aan een reguliere sessie van PE, uitgevoerd gedurende 2 jaar (15 min/sessie wandelen, fietsen, zwemmen, aerobics, ritmische gymnastiek, wateraerobics, krachttraining, stretching of andere activiteiten).

Voor degenen die drie of meer keer per week aan lichaamsbeweging deden, bleek de incidentie van dementie 13,0 per 1000 persoonsjaren; aan de andere kant steeg dezelfde incidentie voor degenen die minder dan drie keer per week trainden tot 19,7 per 1000 persoonsjaren. Zoals hierboven gerapporteerd verbetert PE de cerebrale vasculaire reserve en neuronale plasticiteit; in een studie gepubliceerd door Larson et al. werd aangetoond dat veertig minuten PE (ergocyclen, loopband en traplopen) vier keer per week gedurende twaalf weken de cerebrale bloedstroom in de dentate gyrus van de hippocampus zou kunnen verhogen, wat de neurogenese kan verbeteren. 68] en kunnen daardoor de cognitieve functies langer intact houden. Al dit bewijsmateriaal bevestigt het belang van PE als primair preventiemiddel.

Bovendien werkt PE niet alleen als een mechanisme voor de preventie van neurodegeneratieve ziekten, maar is de bijdrage ervan zelfs bij patiënten met matige en gevorderde AD inmiddels bekend. In 2007 hebben Rolland et al. toonden enkele van de positieve effecten aan van PE bij patiënten met matige AD. Twee jaar regelmatige activiteit bij deze patiënten zorgde voor verbeteringen in het uithoudingsvermogen van de wandeltijd, vermindering van depressie, minimalisering van de incontinentie, toename van de activiteiten van het dagelijks leven (ADL) en, meer in het algemeen, verbeteringen van alle symptomen die kenmerkend zijn voor deze ziekte [69].

Nog verrassender zijn de resultaten van een onderzoek uitgevoerd door Venturelli et al. bij een groep patiënten ouder dan 65 jaar met de diagnose gevorderde AD die, met de hulp van hun verzorgers, een 24-weekwandelprogramma van ten minste 30 minuten per dag ondergingen. Via beoordelingsschalen zoals de Barthelindex, MMSE, de Performance Oriented Mobility Assessment (POMA) index en de constante zuurstofsaturatie tijdens het lopen (SpO2 > 85%) werd vastgesteld dat inspanning de progressie van lichamelijke klachten kan vertragen, ook al is het maar voor korte perioden. cognitieve stoornissen en kunnen de prestaties van ADL verbeteren [70].

PE zou nu dus ook als een mogelijkheid voor revalidatie kunnen worden beschouwd, omdat het de mogelijkheden van AD-patiënten verbetert. Gezien de afwezigheid van specifieke medicijnen om AD te contrasteren, lijkt het erg belangrijk om de dosis-responseffecten van fysieke activiteit op de cognitie van deze patiënten vast te stellen. en bijgevolg om de combinaties van frequentie, intensiteit, tijd en type PE te vinden die het meest bruikbaar zijn om de resultaten van deze therapeutische interventie te optimaliseren.

Hoewel dit moeilijk na te streven is, heeft een recente meta-analyse [71] aangetoond dat, met behulp van MMSE als evaluatieschaal, een matige intensiteit van aerobe oefeningen de meest effectieve interventie lijkt te zijn, als deze minstens één uur per week wordt uitgevoerd en gedurende een bepaalde periode. variëren van 12 tot 24 weken.

Bovendien lijkt de beste cognitieve verbetering te worden bereikt bij een matige intensiteit en frequentie van fysieke activiteit: interventies die tot 2 uur werden uitgevoerd hadden betere resultaten dan interventies die langer dan 2 uur per week werden uitgevoerd; Op dezelfde manier vertoonden interventies die minder dan drie keer per week werden uitgevoerd een groter effect op het verbeteren van de cognitie van AD-patiënten vergeleken met interventies die meer dan drie keer per week werden uitgevoerd. Niettemin moet er nog een drempel worden bereikt, omdat grotere steekproeven en een langere follow-up nodig zijn [72].

3.2. De rol van lichaamsbeweging bij de ziekte van Parkinson (PD)

Als we het onderzoek voortzetten naar de belangrijkste neurodegeneratieve ziekten die cognitieve stoornissen veroorzaken, is het zeker noodzakelijk om ook aandacht te besteden aan de ziekte van Parkinson. Parkinson is een progressieve neurodegeneratieve ziekte en is na AD de meest voorkomende ziekte, gekenmerkt door tremor, rigiditeit, bradykinesie en Posturale instabiliteit. De diagnose ervan is klinisch, zelfs als een histopathologisch onderzoek nodig is om synucleïne in Lewy bodies of Lewy neurieten te identificeren [73]. De etiologie van Parkinson is nog niet opgehelderd, maar lijkt een verband te hebben met zowel genetische als omgevingsfactoren.

De belangrijkste onderscheidende morfologische verandering in de Parkinson-hersenen wordt waargenomen in de dwarsdoorsneden van de hersenstam, waar in bijna alle gevallen sprake is van verlies van het donker gepigmenteerde gebied in de substantia nigra parscompacta (SNpc) en locus coeruleus. Vanuit klinisch oogpunt kunnen mensen met de ziekte van Parkinson, naast de bovengenoemde pathognomonische motorische stoornissen, verschillende cognitieve aandoeningen vertonen, van normale cognitie tot vroege, milde subjectieve en objectieve achteruitgang, tot milde, matige en zelfs ernstige dementie bij de ziekte van Parkinson [74]. Ernstige dementie heeft een prevalentie van 25-30% bij Parkinson-patiënten en beïnvloedt veel cognitieve functies, in het bijzonder de uitvoerende, aandachts- en visueel-ruimtelijke domeinen, maar ook het geheugen [75].

In deze context lijkt PE ook een primair preventie-instrument voor Parkinson te zijn. Uit een onderzoek op basis van een steekproef van meer dan 200000 deelnemers bleek dat mensen die in de leeftijd van 15 tot 39 jaar veel lichamelijke activiteit beoefenden, op latere leeftijd minder vaak de diagnose Parkinson kregen [76]. In een ander epidemiologisch onderzoek, Thacker et al. analyseerde een cohort van ongeveer 143000 individuen en ontdekte dat mensen die matige tot krachtige fysieke activiteit beoefenden, zoals fietsen, aerobics of tennis, het laagste risico op Parkinson hadden gedurende tien jaar follow-up [77].

Meer specifiek lijkt PE het risico op het ontwikkelen van cognitieve stoornissen en Parkinson te verminderen, en er is sterk bewijs dat dit een beschermende factor is voor laatstgenoemde [78]. PE is echter bovenal een mogelijkheid voor zorg voor patiënten die al aan de Parkinson lijden. Een uitgebreid en recent overzicht van de voordelen van bewegingstraining voor Parkinson-patiënten benadrukte de effecten van verschillende soorten oefeningen op motorische en cognitieve disfuncties: aerobe training, vooral fietsen, verbetert zelfstandig het looppatroon en de cognitieve functie, maar verbetert ook het motorische leervermogen, wat vertaalt zich in een verbetering van de motorische functies die op het lopen worden toegepast [79].

Zelfs complexere fysieke activiteiten, zoals dansen, zijn niet alleen effectief gebleken bij het verbeteren van de motorische functies, maar ook bij het implementeren van executieve functies, te beoordelen met de Frontal Assessment Battery aan het bed en Mental Rotation Tasks [80,81]. Bovendien biedt Tai Chi, dat is samengesteld uit dansachtige bewegingen die in een complexe reeks met elkaar zijn verbonden, voordelen voor het psychologische welzijn en de cognitieve functie [82].

Op dezelfde manier verbetert yoga, een sportpraktijk die houdingen en ademhalingsoefeningen en meditatie omvat, het evenwicht en de mentale en emotionele gezondheid [83]. Bovendien is gym traditioneel een pijler van revalidatiebehandelingen wanneer het de contouren aanneemt van therapeutische oefeningen. Therapeutische oefeningen kunnen, wanneer ze worden georganiseerd in series met methodische oefeningen binnen programma's gericht op specifieke revalidatiedoelen, de neuroplasticiteit op het niveau van de frontale kwab stimuleren, waardoor cognitieve stoornissen worden tegengegaan [84].

Met name de oefeningen waarin doelgericht leren van motorische vaardigheden is geïntegreerd, verbeteren de prestaties op het gebied van motorische vaardigheden bij Parkinson door middel van cognitieve betrokkenheid. De cognitieve voordelen van therapeutische oefeningen vertalen zich in algemene verbeteringen in de autonomie bij Parkinson-patiënten. De algehele functionaliteit, gemeten met schalen als ADL [85] en Barthel Index [86], verbetert aanzienlijk; dit getuigt van het daadwerkelijke vermogen van de oefening om deze patiënten te rehabiliteren, dat wil zeggen om hen hun vaardigheden terug te geven bij het uitvoeren van de fundamentele activiteiten van hun dagelijks leven.

De vermindering van cognitieve beperkingen als gevolg van de ziekte van Parkinson leidt tot een verbetering van de kwaliteit van leven [87]. Een nieuwe grens van neurorehabilitatie verdient een speciale vermelding: virtuele realiteit. Virtual reality is van plan om traditionele oefeningen in te voegen in virtuele omgevingen waarin het mogelijk is om motorische en cognitieve functies op een eenvoudiger en nauwkeurigere manier te oefenen en te monitoren [88].

Bij Parkinson-patiënten verbetert dit soort sensorineurale stimulatie de motorische functies in termen van evenwicht en looppatroon, maar vergroot het vooral de executieve functies [89]. Met name virtual reality maakt de training completer, omdat het patiënten ertoe aanzet meerdere cognitieve processen tegelijkertijd uit te oefenen, waardoor ze in reeksen gericht op het bereiken van specifieke doelen, inclusief doelen die verband houden met beweging.

Meer specifiek worden aandachtsactivatie, het verwerven en verwerken van informatie, bewegingsplanning en sensorische integratie contextueel ingevoegd in virtuele contexten die vereisen dat ze worden toegepast op de dagelijkse activiteiten van patiënten, om de persoonlijke autonomie te vergroten [90]. Bovendien kan PE ook de kant ervan beperken. effecten zoals slijtage en dyskinesie veroorzaakt door anti-PD-therapieën, waardoor de effectiviteit van de therapieën wordt verbeterd en verlengd [91]. Bovendien vermindert fysieke activiteit het risico op andere geriatrische ziekten zoals diabetes, hoge bloeddruk en hart- en vaatziekten, die ook kunnen bijdragen tot PD-pathogenese [92]. Samenvattend wordt PE nu beschouwd als een complementaire strategie voor Parkinson-medicatie.

4. Conclusies

PE is een geweldig gezondheidsinstrument voor het menselijk brein, dat een kans biedt voor behandeling en revalidatie bij patiënten die lijden aan cognitieve stoornissen veroorzaakt door neurodegeneratieve ziekten. Zoals beschreven in dit artikel is er al bewijs van hoe PE positief werkt op neuro-endocrien en biochemisch niveau, en welke er vloeien gunstige klinische implicaties uit voort.

Niettemin is het wenselijk dat nieuwe studies de functionele mechanismen van lichaamsbeweging op hersenniveau onderzoeken, waarbij de fascinerende aspecten aan het licht komen die onbekend blijven, maar ons in staat zouden kunnen stellen het therapeutische potentieel ervan te implementeren.

Auteursbijdragen: Conceptualisatie, GF, LC en MM; methodologie, PL, GF, MR en L.C.; software, huisarts; formele analyse, PL en GP; onderzoek, GF, MVR; middelen, MVR, AC,GM; gegevensverzameling, GF, huisarts, MR; schrijven van originele conceptvoorbereiding, GF, GP, MVR, AC, GM en MM Alle auteurs hebben de gepubliceerde versie van het manuscript gelezen en ermee ingestemd.

Financiering: Dit onderzoek ontving geen externe financiering.

Verklaring van de Institutional Review Board: Niet van toepassing.

Verklaring van geïnformeerde toestemming: Niet van toepassing.

Verklaring over beschikbaarheid van gegevens: De datasets die tijdens het huidige onderzoek zijn gebruikt en/of geanalyseerd, zullen op redelijk verzoek beschikbaar worden gesteld aan de corresponderende auteur, LC

Dankbetuiging: Wij willen Alessandra Zonno bedanken voor haar technische assistentie.

Belangenverstrengeling: De auteurs verklaren geen belangenverstrengeling.

Referenties

1. Heemels, MT Neurodegeneratieve ziekten. Natuur 2016, 539, 179. [Kruisref] [PubMed]

2. Radi, E.; Formichi, P.; Battisti, C.; Federico, A. Apoptose en oxidatieve stress bij neurodegeneratieve ziekten. J. Alzheimers Dis.2014, 42 (supplement 3), S125–S152. [Kruisref]

3. Ferri, CP; Prins, M.; Brayne, C.; Brodaty, H.; Fratiglioni, L.; Ganguli, M.; Hall, K.; Hasegawa, K.; Hendrie, H.; Huang, Y.; et al. Mondiale prevalentie van dementie: een Delphi-consensusstudie. Lancet 2005, 366, 2112–2117. [Kruisref]

4. Jong-wook, L. Mondiale gezondheidsverbetering en WHO: de toekomst vormgeven. Lancet 2003, 362, 2083-2088. [Kruisref]

5. Dembitsky, VM; Dzjemileva, L.; Gloriozova, T.; D'yakonov, V. Natuurlijke en synthetische medicijnen die worden gebruikt voor de behandeling van dementie. Biochem. Biofysiek. Res. Gemeenschappelijk. 2020, 524, 772–783. [Kruisref]

6. Reddy, PH Levensstijl en risicofactoren voor dementie op het platteland van West-Texas. J. Alzheimer Dis. 2019, 72, S1-S10. [Kruisref] [PubMed]

7. Marques-Aleixo, I.; Beleza, J.; Sampaio, A.; Stevanovi´c, J.; Coxito, P.; Gonçalves, I.; Ascensão, A.; Magalhães, J. Preventief en therapeutisch potentieel van lichaamsbeweging bij neurodegeneratieve ziekten. Antioxiderend. Redox-signaal. 34, 674–693 2021. [Kruisref][PubMed]

8. Raichlen, DA; Gordon, AD Verband tussen inspanningscapaciteit en hersengrootte bij zoogdieren. PLoS ONE 2011, 6, e20601.[Kruisref] [PubMed]

9. Cassilhas, RC; Tufik, S.; de Mello, MT Lichaamsbeweging, neuroplasticiteit, ruimtelijk leren en geheugen. Cel. Mol. Leven Wetenschap. 2016,73, 975-983. [Kruisref] [PubMed]

10. Kirk-Sanchez, NJ; McGough, EL Lichaamsbeweging en cognitieve prestaties bij ouderen: huidige perspectieven. Klin. Interv.Aging 2014, 9, 51–62. [Kruisref]

For more information:1950477648nn@gmail.com