Aktywność fizyczna a sprawność umysłu u seniorów – co ćwiczyć, by zachować dobrą pamięć i koncentrację?
W 2017 r. opublikowano metaanalizę 20 badań, w której wykazano, że wśród osób z nadwagą nawet niewielki spadek masy ciała może przekładać się na poprawę sprawności poznawczej [1]. Naukowcy podejrzewali, że może to być zasługa nie tyle samej redukcji wagi, ile podejmowanej w ramach odchudzania aktywności fizycznej [1].
Wpływ aktywności fizycznej na funkcje poznawcze – przegląd badań
W badaniu z 2014 r. [2] otyłe osoby starsze na okres 1 roku zostały losowo przydzielone do jednej z czterech grup. W pierwszej grupie badani testowali samą dietę odchudzającą, w drugiej – samą aktywność fizyczną, w trzeciej – połączenie obu, a grupie czwartej, w ramach kontroli, nie przydzielono ani diety, ani ćwiczeń [2]. W porównaniu z grupą kontrolną, której styl życia nie został w żaden sposób zmodyfikowany, we wszystkich trzech grupach eksperymentalnych odnotowano poprawę ogólnej sprawności poznawczej [2]. Co ciekawe, połączenie diety i ćwiczeń miało przewagę nad samą dietę, ale nad samymi ćwiczeniami już nie [2]. Wygląda więc na to, że za uzyskane rezultaty odpowiada przede wszystkim aktywność fizyczna [2].
W przeglądzie z 2019 r. [3] American College of Sports Medicine przywołuje metaanalizę kilkudziesięciu badań prospektywnych [4], w których latami obserwowano dziesiątki tysięcy uczestników. Wykazano tutaj, że osoby aktywne fizycznie mają o 38% niższe ryzyko rozwoju zaburzeń poznawczych [4] i o 39% niższe ryzyko rozwoju choroby Alzheimera [5]. Ponadto im więcej ktoś ćwiczy, tym działanie profilaktyczne staje jeszcze silniejsze. Każde dodatkowe 500 kcal spalonych w ciągu tygodnia koreluje z obniżeniem ryzyka demencji o 10% [6].
Efekty przynosi nawet wysiłek fizyczny o niskiej intensywności, typu spokojne spacery, joga, czy tai-chi [7]. Wszystkie te rodzaje aktywności powiązano z korzyściami poznawczymi w mniej więcej połowie przeprowadzonych jak do tej pory badań [7].
Ćwiczenia w profilaktyce demencji i choroby Alzheimera
Przy założeniu, że zależność między aktywnością fizyczną i niższym ryzykiem demencji to związek przyczynowo-skutkowy, nawet do 20% przypadków Alzheimera w krajach Zachodu (ponad milion w samym USA [9]) może być wynikiem siedzącego trybu życia [8]. Jest jednak jedno istotne zastrzeżenie: analizując dane z badań obserwacyjnych, zawsze trzeba mieć na uwadze dwie kwestie: czynniki zakłócające i przyczynowość odwrotną.
Może istnieje jakiś inny czynnik (jak chociażby miażdżyca), który prowadzi zarówno do zaprzestania aktywności fizycznej, jak i rozwoju demencji [10]? A może osoby o genetycznie uwarunkowanym zamiłowaniu do aktywności fizycznej jednocześnie mają też większą rezerwę kognitywną [6]? Tak na marginesie: ta druga teoria została już zweryfikowana i jak na razie nic nie wskazuje na jej zasadność – nie potwierdziło jej opublikowane w 2022 r. badanie z wykorzystaniem randomizacji mendlowskiej [11].
A może to nie brak aktywności fizycznej prowadzi do demencji, tylko demencja prowadzi do braku aktywności fizycznej [10]? Z badań prospektywnych wynika, że zaprzestanie aktywności następuje przed rozpoznaniem demencji, ale przecież zaburzenia sprawności, zarówno umysłowej, jak i fizycznej, mogą pojawić się na wiele lat przed oficjalną diagnozą [6]. Jeśli dokładnie przeanalizować dane w tym zakresie, okazuje się, że z rozwojem demencji wiąże się brak aktywności w konkretnym, ograniczonym przedziale czasowym – na mniej niż 10 lat przed postawieniem diagnozy [10]. Oznacza to, że przyczynowość odwrotna jest w tym przypadku wysoce prawdopodobna [10]. W badaniach interwencyjnych wykazano, że u pacjentów z demencją zwiększenie aktywności fizycznej jest możliwe [12] i przekłada się na poprawę kondycji, ale nie spowalnia niestety progresji zaburzeń poznawczych [13].
A może aktywność fizyczna została w tym przypadku wdrożona zbyt późno, gdy zaburzenia poznawcze były już w zbyt zaawansowanym stadium [3]? Z opublikowanej w 2020 r. metaanalizy randomizowanych badań kontrolowanych wynika, że u dorosłych ze sprawnością poznawczą albo w normie, albo osłabioną w stopniu łagodnym wysiłek fizyczny przekłada się na poprawę zdolności poznawczych, w stosunku do rezultatów uzyskanych w mniej aktywnych grupach kontrolnych [14]. Spośród badań przeprowadzonych z wykorzystaniem neuroobrazowania nieznaczna większość pokazała, że aktywność fizyczna wpływa korzystnie na objętość zarówno całego mózgu, jak i hipokampa [15], czyli części mózgu, która odgrywa istotną rolę w procesie powstawania pamięci i której atrofia stanowi czynnik prognostyczny utraty pamięci i rozwoju demencji [16].
Aktywność fizyczna a objętość hipokampa
W przełomowym badaniu pt. „Aktywność fizyczna zwiększa rozmiar hipokampa i poprawia pamięć” osoby starsze na okres 1 roku losowo przydzielono do jednej z dwóch grup [17]. W grupie eksperymentalnej interwencją były nadzorowane przez naukowców ćwiczenia aerobowe o umiarkowanej intensywności (chodzenie), a w grupie kontrolnej – ćwiczenia rozciągające i ujędrniające [17]. Wśród uczestników w grupie kontrolnej odnotowano zmniejszenie objętości hipokampa średnio o 1,4%, czyli w granicach normy – w podeszłym wieku hipokamp kurczy się o 1-2% rocznie [17]. Jednak jak się okazuje, aktywność fizyczna może tej tendencji przeciwdziałać, bo w ciągu tego samego roku wśród uczestników w grupie eksperymentalnej rozmiar hipokampa się zwiększył i to średnio aż o 2% [17]. Można więc powiedzieć, że proces kurczenia się mózgu został cofnięty, mniej więcej o 2 lata. Niestety po upływie 6 tygodni od zakończenia interwencji nastąpił powrót do stanu wyjściowego [18], co oznacza, że aby utrzymać korzystne rezultaty, aktywność fizyczną należy włączyć na stałe do swojego stylu życia.
Podobne badanie, w którym dodano trzecią grupę – wykonującą trening oporowy – wykazało, że ćwiczenia aerobowe również odwracają związany z wiekiem zanik struktur odpowiedzialnych za pamięć, w porównaniu z grupą kontrolną wykonującą ćwiczenia równoważne i ujędrniające [19]. Niestety, w przypadku grupy trenującej siłowo bez elementu aerobowego nie zaobserwowano takich korzyści [19].
Co ćwiczyć, aby poprawić funkcje poznawcze?
Na chwilę obecną nie wiemy do końca, jaki rodzaj aktywności fizycznej wpływa na funkcje poznawcze najlepiej [6]. Wygląda jednak na to, że trening aerobowy niesie za sobą więcej korzyści niż oporowy [20]. W większości randomizowanych badań kontrolowanych z udziałem osób starszych najczęściej wybieraną formą aktywności było chodzenie [21]. Brakuje niestety jednoznacznych danych w zakresie optymalnej objętości, długości, częstotliwości, czy intensywności treningów [3].
Zgodnie z wynikami metaanalizy niemal 100 badań w tym zakresie kwestie takie jak długość poszczególnych sesji treningowych, liczba treningów w tygodniu, czas trwania programu treningowego, czy poziom intensywności mogą mieć znaczenie drugorzędne [21], a czynnikiem najważniejszym może być całkowity czas trwania treningów [22]. Badania pokazują, że aby aktywność fizyczna miała szansę poprawić sprawność poznawczą, łączna długość wszystkich dotychczasowych sesji treningowych wynieść musi co najmniej 52 godziny [21].
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Veronese N, Facchini S, Stubbs B, et al. Weight loss is associated with improvements in cognitive function among overweight and obese people: A systematic review and meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2017;72:87-94.[2] Napoli N, Shah K, Waters DL, Sinacore DR, Qualls C, Villareal DT. Effect of weight loss, exercise, or both on cognition and quality of life in obese older adults. Am J Clin Nutr. 2014;100(1):189-198.
[3] Erickson KI, Hillman C, Stillman CM, et al. Physical activity, cognition, and brain outcomes: a review of the 2018 physical activity guidelines. Med Sci Sports Exerc. 2019;51(6):1242-1251.
[4] Sofi F, Valecchi D, Bacci D, et al. Physical activity and risk of cognitive decline: a meta-analysis of prospective studies. J Intern Med. 2011;269(1):107-117.
[5] Beckett MW, Ardern CI, Rotondi MA. A meta-analysis of prospective studies on the role of physical activity and the prevention of Alzheimer’s disease in older adults. BMC Geriatr. 2015;15:9.
[6] Liu-Ambrose T, Barha C, Falck RS. Active body, healthy brain: Exercise for healthy cognitive aging. Int Rev Neurobiol. 2019;147:95-120.
[7] Erlenbach E, McAuley E, Gothe NP. The association between light physical activity and cognition among adults: a scoping review. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2021;76(4):716-724.
[8] Ströhle A, Rapp MA. Prevention of cognitive decline: a physical exercise perspective on brain health in the long run. J Am Med Dir Assoc. 2016;17(5):461-462.
[9] Greenwood CE, Parrott MD. Nutrition as a component of dementia risk reduction strategies. Healthc Manage Forum. 2017;30(1):40-45.
[10] Andrade C. Reverse causation, physical inactivity, and dementia. Indian J Psychol Med. 2020;42(2):205-206.
[11] Zhang B, Huang X, Wang X, et al. Using a two-sample mendelian randomization analysis to explore the relationship between physical activity and Alzheimer’s disease. Sci Rep. 2022;12(1):12976.
[12] Teri L, Logsdon RG, McCurry SM, Pike KC, McGough EL. Translating an evidence-based multicomponent intervention for older adults with dementia and caregivers. Gerontologist. 2020;60(3):548-557.
[13] Lamb SE, Sheehan B, Atherton N, et al. Dementia And Physical Activity (DAPA) trial of moderate to high intensity exercise training for people with dementia: randomised controlled trial. BMJ. 2018;361:k1675.
[14] Lee J. Effects of aerobic and resistance exercise interventions on cognitive and physiologic adaptations for older adults with mild cognitive impairment: a systematic review and meta-analysis of randomized control trials. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(24):9216.
[15] Chen FT, Hopman RJ, Huang CJ, et al. The effect of exercise training on brain structure and function in older adults: a systematic review based on evidence from randomized control trials. J Clin Med. 2020;9(4):914.
[16] Wilckens KA, Stillman CM, Waiwood AM, et al. Exercise interventions preserve hippocampal volume: A meta-analysis. Hippocampus. 2021;31(3):335-347.
[17] Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, et al. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(7):3017-3022.
[18] Thomas AG, Dennis A, Rawlings NB, et al. Multi-modal characterization of rapid anterior hippocampal volume increase associated with aerobic exercise. Neuroimage. 2016;131:162-170.
[19] ten Brinke LF, Bolandzadeh N, Nagamatsu LS, et al. Aerobic exercise increases hippocampal volume in older women with probable mild cognitive impairment: a 6-month randomised controlled trial. Br J Sports Med. 2015;49(4):248-254.
[20] Risk Reduction of Cognitive Decline and Dementia: Who Guidelines. World Health Organization. 2019.
[21] Gomes-Osman J, Cabral DF, Morris TP, et al. Exercise for cognitive brain health in aging: A systematic review for an evaluation of dose. Neurol Clin Pract. 2018;8(3):257-265.
[22] Sanders LMJ, Hortobágyi T, la Bastide-van Gemert S, van der Zee EA, van Heuvelen MJG. Dose-response relationship between exercise and cognitive function in older adults with and without cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2019;14(1):e0210036.
STRESZCZENIE:
Aktywność fizyczna u osób starszych poprawia funkcje poznawcze, a nawet niewielki spadek masy ciała – często wynikający z ćwiczeń – może przynieść wyraźną poprawę pamięci i koncentracji. Badania pokazują, że osoby regularnie ćwiczące mają znacznie niższe ryzyko demencji i Alzheimera. Ćwiczenia mogą zwiększyć objętość hipokampa (struktury mózgu odpowiadającej za pamięć), cofając jego naturalne kurczenie się wraz z wiekiem. Co istotne, poprawa funkcji poznawczych jest możliwa głównie wtedy, gdy aktywność fizyczna zostanie wdrożona odpowiednio wcześnie, zanim choroba wejdzie w zaawansowane stadium. Regularny ruch – nawet umiarkowany – powinien być stałym elementem stylu życia każdego seniora. Interesuje Cię temat prewencji chorób neurodegeneracyjnych? Zajrzyj do naszego artykułu po więcej informacji!