Ejercitar las piernas favorece la salud óptima del cerebro y sistema nervioso

Escrito por Dr. Joseph Mercola Datos comprobados

cerebro saludable

Historia en Breve -

  • El ejercicio físico, sobre todo el entrenamiento de fuerza, es importante para que su cerebro y sistema nervioso tengan una función saludable. Diversos estudios han relacionado la fuerza muscular de las piernas en particular con diversos beneficios cognitivos
  • Una investigación ha demostrado que cuando no puede realizar ejercicios con pesas, no solo pierde masa muscular, sino que su química corporal se ve afectada de tal manera que su cerebro y sistema nervioso también se deterioran
  • Al no usar los músculos de las piernas, un gen llamado CDK5Rap1 se ve perjudicado, y este desempeña un papel fundamental en la salud y función mitocondrial. Así que este es otro importante motivo para hacer ejercicio con pesas
  • La acción en sí de soportar cierto peso contra la gravedad es un componente fundamental de la vida y este permite que tanto el cuerpo humano como el cerebro funcionen de manera óptima
  • Si bien el ejercicio influye en la salud cerebral de diversas maneras, un factor clave está relacionado con su capacidad para estimular el factor neurotrófico derivado del cerebro, que rejuvenece el tejido muscular y cerebral

Si bien el ejercicio se valora principalmente por su influencia en la salud física, la fuerza y la movilidad, existen vastas pruebas donde se demuestra que el ejercicio físico, sobre todo el entrenamiento de fuerza, es igual de importante para la función saludable del cerebro y del sistema nervioso.

Diversos estudios, en los que ahondaré a continuación, han relacionado la fuerza muscular —y la fuerza de las piernas en particular— con diversos beneficios cognitivos.

Este fascinante vínculo volvió a ponerse de manifiesto en un estudio reciente1,2 publicado en Frontiers in Neuroscience. Dicho estudio demostró que la salud neurológica depende tanto de las señales que emiten los músculos grandes en las piernas como de aquellas que emite el cerebro hacia a los músculos.

Dicho de otra forma, es un fenómeno que opera en ambas direcciones, y ningún "sentido" es más importante que el otro. Tal y como lo han señalado los autores:

"Tanto los astronautas como los pacientes afectados por patologías crónicas que limitan el movimiento enfrentan un deterioro en el rendimiento muscular o cerebral.

Una mayor expectativa de supervivencia del paciente y las largas estancias previstas en el espacio que pasan los astronautas, pueden provocar una privación motora prolongada y los efectos patológicos consiguientes.

La limitación severa del movimiento puede influir no solo en los sistemas motrices y metabólicos, sino también en el sistema nervioso al alterar la neurogénesis y la interacción entre las motoneuronas y las células musculares.

Todavía no se conoce con precisión el efecto que tiene no utilizar los músculos de manera prolongada en las características de las células madre neurales.

Nuestro estudio in vitro tiene como fin completar esta laguna al centrarnos en las propiedades biológicas y moleculares de las células madre neurales (NSC, por sus siglas en inglés) ...

Los resultados generales apoyan la existencia de un vínculo entre la reducción del ejercicio y el desuso muscular con el metabolismo en el cerebro.

Por tanto, esto representa información nueva y valiosa que podría aclarar la forma en que circunstancias tales como no cargar peso y la ausencia de movimiento que sufren personas con algún trastorno neurológico, pueden afectar las propiedades de las NSC y contribuir a las manifestaciones negativas de estas afecciones".

La importancia de ejercitar las piernas para la salud de su cerebro y sistema nervioso

De acuerdo con el comunicado de prensa,3 el hallazgo "altera fundamentalmente la medicina del cerebro y del sistema nervioso.

Esto les ha proporcionado a los médicos nuevas pistas sobre por qué los pacientes con enfermedad de la motoneurona (EMN), esclerosis múltiple, atrofia muscular espinal y otras enfermedades neurológicas suelen empeorar rápidamente cuando su capacidad de movimiento se limita."

Dicho de otra forma, cuando no puede realizar ejercicios con pesas, no solo pierde masa muscular debido a la atrofia muscular, sino que también su química corporal se ve afectada de tal manera que su cerebro y sistema nervioso comienzan a deteriorarse.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores hicieron que los ratones del estudio no pudieran utilizar sus patas traseras durante 28 días. Sin embargo, los roedores todavía podían usar sus patas delanteras, de igual forma podían comer y acicalarse con normalidad y sin estrés de por medio.

Al final de los 28 días, se examinó la zona subventricular de los cerebros de los animales, la cual es un área responsable de la salud neuronal.

De manera sorprendente, las células madre neurales —células madre indiferenciadas que pueden desarrollarse tanto en neuronas como en otras células cerebrales— habían disminuido en un 70 % en los animales que no pudieron utilizar sus patas traseras, en comparación con los controles que no tuvieron restricción de movimiento.

Las neuronas y los oligodendrocitos (células gliales que aíslan las neuronas) tampoco lograron madurar del todo en el grupo de tratamiento. De acuerdo con el comunicado de prensa:4

"La investigación ha demostrado que el uso de las piernas, sobre todo en ejercicios con pesas, envía señales al cerebro que son fundamentales para producir células neurales sanas y esenciales tanto para el cerebro como para el sistema nervioso.

Reducir el ejercicio dificulta el funcionamiento del cuerpo para producir nuevas neuronas; algunos de los componentes que nos permiten manejar el estrés y adaptarnos al desafío de nuestras vidas".

Su cuerpo fue hecho para soportar peso

Además, al no usar los músculos de las piernas, 2 genes fueron afectados gravemente. Uno de ellos, conocido como CDK5Rap1, desempeña un papel fundamental en la salud y la función mitocondrial, lo cual representa otro importante motivo para hacer ejercicio con pesas.

Como ya debe saber, las mitocondrias saludables y con un buen funcionamiento son cruciales para tener una salud óptima, y la disfunción mitocondrial es una causa subyacente de casi todas las enfermedades crónicas, como la neurodegeneración, ya que su cerebro es el órgano que más energía necesita: cerca del 20 % de la energía que genera todo su cuerpo.

Como lo señaló la Dra. Raffaella Adami, autora principal del estudio:5 "No es mera casualidad que debamos estar activos, que debamos caminar, correr, agacharnos para sentarnos y usar los músculos de las piernas para levantar cosas. La salud neurológica no se dirige solo a un sentido con el cerebro indicándole a los músculos que se 'levanten', 'caminen', etcétera".

Una investigación previa respalda totalmente la premisa de que el uso muscular desempeña un papel de suma importancia en la salud cerebral.

De hecho, la acción en sí de soportar cierto peso contra la gravedad es un componente fundamental de la vida y este permite que tanto el cuerpo humano como el cerebro funcionen de manera óptima.

Esto ha sido detallado claramente por Joan Vernikos, Ph. D., exdirector de la División de Ciencias de la Vida de la NASA, en su libro Sitting Kills, Moving Heals (Sentarse mata, moverse sana).

Cómo tener músculos más fuertes puede beneficiar a su cerebro

Investigaciones previas han demostrado que el ejercicio es una forma clave de proteger, mantener y mejorar la salud de su cerebro, así como de optimizar su capacidad cognitiva. Incluso se ha demostrado que ayuda a combatir la demencia. Existen diversos mecanismos detrás de este enlace entre su cuerpo y cerebro.

Un factor, que quizás resulte clave, está relacionado con cómo el ejercicio afecta el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF, por sus siglas en inglés), que se encuentra tanto en los músculos como en el cerebro.

En un inicio, el ejercicio estimula la producción de una proteína llamada FNDC5. Esta a su vez desencadena la producción de BDNF, que es un asombroso rejuvenecedor del cerebro y los músculos.

En su cerebro, el BDNF ayuda a preservar las neuronas existentes,6 activa las células madre del cerebro para que se conviertan en nuevas neuronas (neurogénesis) y promueve el crecimiento real del cerebro, sobre todo en el área del hipocampo; una región vinculada a la memoria.

En su sistema neuromuscular, el BDNF protege a su neuromotor de la degradación, el elemento más importante en su músculo. Sin el neuromotor, su músculo es como un motor sin punto de arranque. La degradación neuromotora es parte del proceso que explica la atrofia muscular relacionada con la edad.

Otro mecanismo que se desempeña bajo este marco está relacionado con una sustancia llamada β-hidroxibutirato, que su hígado produce cuando su metabolismo se optimiza para quemar grasa como principal fuente combustible.7

Cuando su nivel de glucosa disminuye, el β-hidroxibutirato sirve como una fuente alternativa de energía. El β-hidroxibutirato también es un inhibidor de la histona deacetilasa que limita la producción de BDNF.8

Por lo tanto, su cuerpo parece estar diseñado para mejorar la producción de BDNF a través de distintas vías en respuesta al esfuerzo físico, y la conexión cruzada de BDNF entre sus músculos y su cerebro ayuda a explicar por qué un entrenamiento físico puede tener un impacto tan beneficioso en el músculo y en el tejido cerebral.

Literalmente ayuda a prevenir e incluso revertir el deterioro cerebral de la misma forma que previene e invierte el deterioro muscular relacionado con la edad. El ejercicio también ayuda a proteger y mejorar la función cerebral al:

  • Mejorar y aumentar el flujo de sangre (oxigenación) a su cerebro
  • Aumentar la producción de compuestos que protegen a los nervios
  • Reducir las placas dañinas en su cerebro
  • Alterar la forma en que estas proteínas dañinas residen dentro de su cerebro, lo que parece retardar el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer

Diversos estudios han demostrado la relación entre los músculos y el cerebro

He aquí un compendio de estudios que demuestran este fascinante vínculo entre sus músculos y cerebro:

En un estudio realizado en 2011,9 adultos mayores que caminaron de 30 a 45 minutos, 3 días por semana durante 1 año, exhibieron un aumento del 2 % en el volumen de su hipocampo.

Por lo general, su hipocampo suele encogerse con la edad y estos resultados dieron pie a que los autores afirmaran que el ejercicio es "uno de los tratamientos no farmacéuticos más prometedores para mejorar la salud del cerebro".

Una investigación10 también ha demostrado que el ejercicio ayuda a preservar la materia gris y blanca en sus córtex frontal, temporal y parietal, lo que también ayuda a prevenir el deterioro cognitivo.

Un estudio realizado en 201611 y publicado en la revista Gerontology encontró que ejercitar los músculos de las piernas ayuda a mantener la función cognitiva conforme vaya envejeciendo. De acuerdo con los autores, el simple acto de caminar más podría ayudar a preservar la función cerebral en la vejez.

El estudio monitoreó durante una década a 324 gemelos cuyas edades oscilaban entre los 43 y 73 años. Asimismo su función cognitiva, como el aprendizaje y la memoria, fue analizada al principio y al final del estudio.

Resultó interesante descubrir que la fuerza de las piernas era un mejor predictor de la salud cerebral en comparación con cualquier otro factor del estilo de vida que se haya analizado.

De manera sistemática, el gemelo con la mayor fuerza en las piernas mantuvo un mayor funcionamiento cognitivo con el tiempo en comparación con su gemelo más debilitado. De igual forma, el gemelo con más fuerza experimentó menos cambios cerebrales relacionados con la edad con el paso del tiempo.

Un estudio de Georgia Tech12 encontró que realizar un entrenamiento de fuerza por 20 minutos mejoró en un 10 % la memoria a largo plazo.

En este experimento, 46 voluntarios fueron asignados al azar a 1 de 2 grupos: uno activo y otro pasivo. En un inicio, todos los participantes vieron una serie de 90 imágenes y más tarde, se les pidió que recordaran todas las imágenes que pudieran.

Luego se le dijo al grupo activo que realizara 50 extensiones de pierna con un esfuerzo personal máximo en una máquina de ejercicios de resistencia.

A los participantes pasivos se les pidió que dejaran que la máquina moviera su pierna, sin ejercer ningún esfuerzo personal. Y 2 días más tarde, los participantes regresaron al laboratorio, donde se les mostraron las 90 fotos originales y otras 90 nuevas.

Fue curioso encontrar que aquellos en el grupo activo mejoraron considerableblemente el recuerdo que tenían de la imagen a pesar de que ya habían transcurrido 2 días desde el ejercicio. El grupo de control pasivo recordó aproximadamente el 50 % de las fotos originales, mientras que el grupo activo recordó aproximadamente el 60 %.

La líder del proyecto, Lisa Weinberg, comentó lo siguiente en relación con los resultados:13 "Nuestro estudio indica que las personas no tienen que invertir mucho tiempo para estimular a su cerebro".

Asimismo, otra investigación publicada en 2016 encontró un vínculo entre el ejercicio y una mejor retención de la memoria a largo plazo.

En este caso, encontraron que hacer ejercicio 4 horas después de aprender algo nuevo lo ayuda a retener a largo plazo aquello que acaba de aprender. De manera peculiar, este efecto no se encontró cuando el ejercicio se realizó justo después de haber aprendido algo.14,15

Aún no se sabe a ciencia cierta por qué este plazo de 4 horas aumentó la retención de la memoria, sin embargo, el motivo parece estar relacionado con la liberación de catecolaminas, sustancias químicas naturales en su cuerpo que mejoran la consolidación de la memoria. Estos incluyen la dopamina y la norepinefrina.

Una forma de aumentar las catecolaminas es a través del ejercicio, y el ejercicio aplazado parece ser parte de esta cuestión.16

Una investigación con animales17 también ha demostrado que el ejercicio activa y promueve el crecimiento de las neuronas del hipocampo.

El hipocampo se encuentra en la parte más antigua de su cerebro conocida como sistema límbico y este desempeña un papel fundamental en la navegación espacial y en la consolidación de la información que reside su memoria a corto plazo para pasarla a su memoria a largo plazo.

En uno de esos estudios,18 los ratones que hicieron ejercicio desarrollaron en promedio 6000 nuevas neuronas en el hipocampo en cada milímetro cúbico de tejido muestreado. Como era de esperarse, los ratones también mostraron mejoras significativas en su memoria.

De manera similar, un estudio realizado en 201019 con primates reveló que el ejercicio ayudó a que los monos aprendieran nuevas tareas 2 veces más rápido en comparación con los que no realizaron ejercicio.

Otros estudios también han investigado el impacto del ejercicio sobre el rendimiento cerebral y el coeficiente intelectual tanto en estudiantes como en empleados.

Uno de los aspectos más destacados de la investigación20 fue el hallazgo de que realizar ejercicio todos los días por 40 minutos de aumentó el coeficiente intelectual en un promedio de casi 4 puntos entre los estudiantes de escuela primaria; entre los estudiantes de 6° grado, aquellos con mayor aptitud física obtuvieron un puntaje 30 % mayor en comparación con los estudiantes promedio.

Asimismo, los estudiantes con menor aptitud física obtuvieron un puntaje 20 % menor; entre los estudiantes mayores, los que practicaban deportes vigorosos mostraron una mejora del 20 % en matemáticas, ciencias, inglés y estudios sociales; los estudiantes que se ejercitaron antes de la clase mejoraron los puntajes de las pruebas en un 17 %, y los que entrenaron por 40 minutos mejoraron su calificación en un punto entero.

Los empleados que hacen ejercicio con regularidad también son un 15 % más eficientes en comparación con aquellos que no lo hacen, esto significa que un empleado con aptitud física solo necesita trabajar 42.5 horas en 1 semana para hacer el mismo trabajo que un empleado promedio haría en 50 horas.

Los diversos mecanismos del ejercicio que mejoran su salud cerebral

Ya he explicado cómo el BDNF vincula la fuerza muscular y el rejuvenecimiento cerebral, pero el ejercicio también influye en otras vías bioquímicas que terminan afectando su función cognitiva y su salud, a continuación, se muestran algunas de ellas:

Normaliza la insulina y previene la resistencia a la insulina — El ejercicio es una de las formas más efectivas de normalizar su nivel de insulina y disminuir su riesgo de resistencia a la insulina.

Esto no solo reduce el riesgo de diabetes, sino que también ayuda a proteger su salud cognitiva, ya que la diabetes está relacionada con un riesgo 65 % mayor de desarrollar Alzheimer.21

La insulina desempeña un papel fundamental en la señalización cerebral, y cuando se interrumpe una señalización adecuada de insulina en el cerebro, la demencia puede desarrollarse.22

Mejora el flujo sanguíneo y la oxigenación a su cerebro — Su cerebro necesita un suministro significativo de oxígeno para funcionar correctamente, lo que ayuda a explicar por qué aquello que es beneficioso para su corazón y sistema cardiovascular también lo es para su cerebro.

El aumento en el flujo sanguíneo que se deriva del ejercicio permite que su cerebro funcione mejor de forma casi inmediata. Y por consiguiente, suele sentirse más concentrado después de entrenar, lo que puede mejorar su productividad.

Reduce la formación de placa — En un estudio con animales,23 los ratones que hacían ejercicio exhibieron una menor cantidad de placas dañinas y menos fragmentos de péptidos beta-amiloides, que se relacionan con el Alzheimer, asimismo, al alterar la forma en que residen las proteínas nocivas en el cerebro, el ejercicio puede ayudar a disminuir la velocidad de la neurodegeneración.

Disminuye la proteína morfogenética ósea (BMP, por sus siglas en inglés) — La BMP ralentiza la creación de nuevas neuronas, reduciendo así la neurogénesis. Si tiene niveles altos de BMP, su cerebro se volverá cada vez más aletargado.

El ejercicio reduce el impacto de la BMP, lo que permite que las células madre adultas desempeñen sus funciones vitales para mantener la agilidad del cerebro. En la investigación con animales, una semana fue suficiente para que los ratones con acceso a ruedas giratorias redujeran a la mitad la BMP en sus cerebros.24

Aumenta la NOG — El ejercicio también produce un aumento considerable en otra proteína cerebral llamada NOG, noggin o nogina, un antagonista de la BMP. Por lo tanto, el ejercicio no solo reduce los efectos perjudiciales de la BMP, sino que de manera simultánea también aumenta el NOG más beneficioso.

Esta compleja interacción entre la BMP y la NOG parece ser un factor poderoso que ayuda a asegurar la proliferación y la juventud de las neuronas.

Reduce la inflamación — El ejercicio reduce los niveles de citoquinas inflamatorias asociadas con la inflamación crónica y la obesidad, las cuales pueden afectar negativamente la función cerebral.25

Aumenta los neurotransmisores que mejoran el estado de ánimo — El ejercicio también estimula a las hormonas que dan una sensación de bienestar y a los neurotransmisores relacionados con el control del estado de ánimo, como las endorfinas, serotonina, dopamina, glutamato y GABA.

Un estudio realizado por la Universidad de Princeton reveló que el ejercicio crea neuronas excitables junto con nuevas neuronas diseñadas para liberar el neurotransmisor GABA, que inhibe el exceso de activación neuronal, lo que ayuda a inducir un estado natural de calma.26

Los beneficios del estado de ánimo aumentan inmediatamente después de entrenar y estos persisten a largo plazo cuando se hace con regularidad.

Metaboliza los químicos del estrés — Los investigadores también han descubierto el mecanismo por el cual el ejercicio ayuda a reducir el estrés y la depresión, los cuales son factores de riesgo para la demencia y la enfermedad de Alzheimer.

Los músculos fortalecidos tienen niveles más altos de una enzima que ayuda a metabolizar una sustancia química del estrés llamada quinurenina. El hallazgo sugiere que ejercitar los músculos ayuda a eliminar de su cuerpo las sustancias nocivas del estrés.27

Una caminata diaria y un entrenamiento diario de 4 minutos, la combinación ganadora que casi todos pueden hacer

No cabe duda que, además de llevar una alimentación deficiente, la inactividad es uno de los principales impulsores de casi todas las epidemias de enfermedades en la actualidad, y en primer lugar tenemos a la obesidad que ahora afecta a casi el 40 % de los adultos, más del 18 % de los adolescentes y casi el 14 % de los niños.

Aunado a diversos problemas de salud, la obesidad también es un factor de riesgo para el Alzheimer, que ahora es la tercera causa de muerte, después de las cardiopatías y el cáncer.

Realizar movimiento que no necesariamente sea ejercicio y entrenar de manera regular, puede contribuir en gran medida a mejorar estas inquietantes estadísticas.

La mayoría de las personas permanecen sentadas 10 horas o más al día, y sentarse por más de 8 horas al día se relaciona con un aumento del 90 % en el riesgo de diabetes tipo 2, junto con un mayor riesgo de cardiopatía, cáncer y mortalidad por todas las causas.28 La solución es moverse más, incluso mientas trabaja.

Una solución que a muchas personas les puede funcionar es conseguir un escritorio de pie. El simple hecho de soportar su peso en ambas piernas produce un alud bioquímico que reduce el riesgo de sufrir resistencia a la insulina y diabetes.

Caminar más es otra solución fundamental. En lugar de optar por la comodidad, aproveche todas las oportunidades que se le presenten para caminar (o andar en bicicleta) en lugar de conducir. Estacione su coche más lejos; suba por las escaleras en lugar de utilizar el elevador, etcétera.

Además de caminar diariamente (le recomiendo tener como objetivo dar de 10 000 a 15 000 pasos al día), considere la posibilidad de hacer algún tipo de ejercicio reglamentado todos los días. No tiene que quitarle mucho tiempo.

En el video que se muestra a continuación, demuestro un ejercicio de alta intensidad que dura 4 minutos y que aumentará su nivel de óxido nítrico, una molécula que alimenta sus músculos y dilata sus vasos sanguíneos, lo cual permite que tenga un mejor flujo sanguíneo y oxigenación en todos los tejidos, lo que incluye a su cerebro.

Aunque los movimientos son muy sencillos y no requieren equipo especial, concentran el trabajo en 16 de sus grupos musculares más grandes. Un entrenamiento promedio de 4 minutos conlleva realizar 3 series de 10 repeticiones, pero eventualmente puede ir aumentando hasta llegar a 20 repeticiones.

Al hacerlo 2 o 3 veces al día, con una separación mínima de 2 horas, el entrenamiento de Liberación de Óxido Nítrico es una manera sumamente eficaz de estimular su salud física y cognitiva.

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