Jeśli chodzi o ćwiczenia fizyczne, nie bierzemy pod uwagę tego, jak ważny jest nasz mózg dla utrzymania całego ciała. Ale nasza zdolność do kontrolowania naszych mięśni – utrzymania ich skurczu i rozluźnienia – oraz poruszania naszymi ciałami dokładnie tak, jak tego chcemy, jest ostatecznie zdeterminowana przez nasz mózg.

Ten ważny narząd jest odpowiedzialny za generowanie cennych impulsów elektrycznych, które wielokrotnie wywołują skurcze mięśni i utrzymują nasze ciała w ruchu tak, jak tego chcemy. Dokładny sposób, w jaki ludzki mózg radzi sobie z ekstremalnymi warunkami stresu środowiskowego i ćwiczeń, nie jest jeszcze w pełni poznany. Ale nowe badania Pracowałem w Centrum Medycyny Sportowej i Wydolności Człowieka Uniwersytetu Brunel, pokazując, jak mózg reaguje na odwodnienie podczas intensywnych ćwiczeń.

Powszechnie wiadomo, że kiedy ludzie pracują lub rywalizują w gorących środowiskach i ulegają znacznemu odwodnieniu w wyniku utraty znacznych ilości płynów ustrojowych w wyniku pocenia się, szybciej odczuwają zmęczenie, a ich wydajność drastycznie się pogarsza. Ale ustalenie roli mózgu w tym zmęczeniu jest dużym wyzwaniem.

Od dawna ustalono, że odwodnienie spowodowane ćwiczeniami w upale niekorzystnie wpływa na przepływ krwi do mięśni ciała – co ma fundamentalne znaczenie dla transportu tlenu i wytwarzania energii potrzebnej do utrzymać efektywną pracę mięśni. Na tym tle zapytaliśmy, czy mózg może również odczuwać deficyt energii, co może wyjaśniać, dlaczego sportowcy szybciej odczuwają zmęczenie i zwalniają lub przestają ćwiczyć przedwcześnie, gdy są zauważalnie odwodnieni.

Postanowiliśmy lepiej zrozumieć wpływ odwodnienia na dopływ krwi i tlenu do mózgu oraz konsekwencje, jakie jego zmniejszenie może mieć dla procesów metabolicznych generujących energię potrzebną do optymalnego funkcjonowania mózgu. Połączenie precyzyjnych pomiarów przepływu krwi i próbek krwi do iz mózgu pozwoliło nam uzyskać nowy wgląd w pracę ludzkiego mózgu podczas ćwiczeń.

Inteligentny mechanizm

Poza ustaleniem, jak ważne jest nawodnienie mózgu, odkryliśmy, że ludzki mózg posiada „inteligentny” mechanizm radzenia sobie z wyzwaniem, jakim jest zmniejszony dopływ krwi i tlenu. Zebraliśmy dane na temat przepływu krwi do mózgu przy użyciu nowych technik pomiaru prędkości krwi i średnicy tętnicy szyjnej wewnętrznej, głównego naczynia dostarczającego krew do mózgu. Zmierzyliśmy również poziom tlenu we krwi zaopatrującej mózg i żyłę szyjną wewnętrzną, która odprowadza krew kierowaną z mózgu.

Miary te pozwalają nam określić różnicę między ilością tlenu trafiającą do mózgu a ilością pobieraną z krążenia w celu wykorzystania metabolicznego. Następnie obliczyliśmy metabolizm tlenowy mózgu podczas różnych etapów ćwiczeń i warunków. Pomiary przeprowadzono u dziesięciu wyszkolonych mężczyzn podczas przyrostowej jazdy na rowerze do wolicjonalnego wyczerpania w gorącym środowisku i porównano je w stanach kontrolnych, odwodnionych i nawodnionych.

Opublikowane w The Journal of Physiology dane, które zebraliśmy, wykazały, że kiedy ludzie ćwiczą do punktu wyczerpania, odwodnienie powoduje wczesne zmniejszenie przepływu krwi w mózgu. Ale, aby to zrekompensować, następuje wzrost ekstrakcji tlenu z krwi krążącej w mózgu, co chroni zdolność mózgu do przetwarzania tlenu i funkcjonowania.

Dane te pokazały, że mózg lepiej niż mięśnie organizmu radzi sobie ze stresem związanym z odwodnieniem i wyczerpującymi ćwiczeniami. Z ewolucyjnego punktu widzenia ma to sens – funkcja mózgu znajduje się na szczycie hierarchii układów ludzkiego ciała, ponieważ niewielkie upośledzenie jego funkcji może być śmiertelne.

Odwodnienie powoduje zmniejszenie masy ciała, podwyższenie temperatury wewnętrznej ciała, obniżenie mózgowego przepływu krwi oraz upośledzenie wydolności wysiłkowej. I odwrotnie, regularne przyjmowanie płynów zapobiegło zmianom masy ciała i temperatury oraz przywróciło prawidłową wydolność wysiłkową i dynamikę przepływu krwi w mózgu.

Odkrycia te pogłębiają naszą wiedzę na temat tego, jak ludzki mózg reaguje na forsowne ćwiczenia. Teraz jest jasne, że warunki wywołujące ekstremalny stres w organizmie zmniejszają przepływ krwi do wielu części ciała, w tym do mózgu. Ale ten ważny narząd jest w stanie zachować zużycie tlenu, co ma ogromne znaczenie dla utrzymania jego funkcji.

Odkrycia wyraźnie potwierdzają również zalecenie, aby ludzie pili płyny podczas ćwiczeń, ponieważ pomaga to zoptymalizować wydajność.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje.
Czytaj oryginalny artykuł.

O autorze

José González-Alonso jest profesorem (fizjologia ćwiczeń i układu sercowo-naczyniowego); Dyrektor (Centrum Medycyny Sportowej i Wydolności Człowieka) na Uniwersytecie Brunel. Badania José Gonzáleza-Alonso obracają się wokół dwóch obszarów ludzkiej integracyjnej fizjologii sercowo-naczyniowej, które mają ważne implikacje zarówno dla wyników sportowych, jak i tolerancji wysiłku w zdrowiu i chorobie. Pierwsza dotyczy reakcji układu sercowo-naczyniowego na ćwiczenia z wykorzystaniem interwencji, takich jak stres cieplny, odwodnienie oraz ćwiczenia z dużą i małą masą mięśniową, aby zbadać, w jaki sposób organizm ludzki radzi sobie z warunkami, które obciążają układ sercowo-naczyniowy jego zdolnościami regulacyjnymi.

Ujawnienie: Jose Gonzalez-Alonso otrzymał dofinansowanie od Gatorade Sport Sciences Institute, którego właścicielem jest PepsiCo Inc.

Zalecana książka:

Harvard Medical School Guide to Tai Chi: 12 Tygodnie do zdrowego ciała, silne serce i ostry umysł  -- przez Petera Wayne'a.

Najnowocześniejsze badania z Harvard Medical School potwierdzają od dawna twierdzenia, że ​​Tai Chi ma korzystny wpływ na zdrowie serca, kości, nerwów i mięśni, układ odpornościowy i umysł. Dr Peter M. Wayne, długoletni nauczyciel Tai Chi i naukowiec z Harvard Medical School, opracował i przetestował protokoły podobne do uproszczonego programu zawartego w tej książce, który jest odpowiedni dla osób w każdym wieku i można to zrobić w zaledwie kilka minut. kilka minut dziennie.

Kliknij tutaj aby uzyskać więcej informacji i / lub zamówić tę książkę na Amazon.