اثر لاکتات تولید شده در زمان ورزش بر مغز و یادگیری

اثر لاکتات تولید شده در زمان ورزش بر مغز و یادگیری

فیزیولوژی ورزشی و تندرستی ایران

(مرجع تخصصی فیزیولوژی ورزشی)

ورزش باعث افزایش  تولید VEGF  می شود و رگ زایی را از طریق گیرنده لاکتات با عبارتی HCAR1 توسعه می دهد. HCAR1 در سلول های فیبروبلاست مانند که خون را به مغز می رسانند و بیان VEGF و رگ زایی را افزایش می دهد حضور فراوانی دارد. ورزش عملکرد مغز را افزایش می دهد و تخریب عصبی را به تاخیر می اندازد. مطالعات  نشان داده است اگر لاکتات به صورت زیر جلدی تزریق شود، سطح لاکتات در خون به صورت مشابه با زمان ورزش، افزایش پیدا می کند. بنابراین، لاکتات و ورزش باعث افزایش رگزایی از طریق HCAR1 می شود. علاوه بر این، ورزش باعث افزایش تولید لاکتات در عضللات می شود. بر این اساس برخی مطالعات نشان داده است فعال شدن رگ زایی در غیاب آسیب عضلانی با تزریق میوبلاست های بیان کننده VEGF در موش باعث افزایش تراکم عروق خونی عضلانی و افزایش سطح لاکتات می شود و لاکتات به نوبه خود باعث افزایش سطح VEGF می گردد. علاوه بر این، در سلول های مختلف، مانند سلول های اندوتلیال ورید ناف انسان و سلول های ایمنی (THP-1)، لاکتات می تواند بیان VEGF را به دلیل عملکرد شاتل لاکتات افزایش دهد.

همچنین لاکتات تولید شده در عضلات در زمان ورزش از طریق گردش خون به مغز منتقل می شود. در هیپوکامپ، لاکتات بیان BDNF را از طریق القای sirtuin 1 از گیرنده گاما coactivator-1 PGC1-a فعال شده توسط پراکسی زوم القا می کند. یکی از عوامل حرکتی، کتون D-b هیدروکسی بوتیرات، توسط کبد تولید می‌شود، در هیپوکامپ تجمع می‌یابد و از طریق مهار HDAC باعث بیان BDNF می‌شود. لاکتات به عنوان یک متابولیت عمل می کند و ورزش را با بیان BDNF هیپوکامپ پیوند می دهد. در نهایت، ورزش بیان ژن BDNF و تولید این پروتئین را در ساختارهای مغز افزایش می دهد. ورزش می تواند شناخت (حافظه فضایی و یادگیری) را بهبود بخشد و انعطاف پذیری ساختاری و عملکردی مغز را توسعه دهد. با توجه به اهمیت لاکتات مشتق شده از گلیکوژن برای حافظه بلند مدت، این احتمال وجود دارد ورزش به حافظه و عملکرد شناختی کمک کند. طبق بررسی های صورت گرفته درمان لاکتات اثر درمانی امیدوارکننده‌ای را بر انفارکتوس مغزی نشان داده است که محافظت کننده عصبی است و نقایص عصبی را در موش تضعیف می‌کند.

علاوه بر این، ورزش سطح لاکتات در گردش را افزایش می دهد و برای کاهش پیشرفت بسیاری از بیماری های عصبی و زوال شناختی مرتبط با افزایش سن تجویز می شود. افزایش ناشی از ورزش در MCTها ممکن است نقش مهمی در جداسازی و استفاده از لاکتات داشته باشد و در نتیجه سطوح هموستاتیک گردش خون را حفظ کند. این فرایند به نوبه خود ممکن است پیشرفت بیماری نورودژنراتیو را کاهش داده یا معکوس کند. ورزش باعث افزایش ترشح لاکتات و افزایش لاکتات باعث افزایش ترشح BDNF می شود. علاوه بر این، چندین مطالعه گزارش کرده اند که بیان BDNF با شناخت و بیماری مغز مرتبط است و ترشح لاکتات تأثیر مثبتی بر اختلالات مغزی و بیماری هایی مانند زوال عقل آلزایمر دارد.

اگرچه با قطعیت نمی توان گفت اما ورزش ممکن است خطر ابتلا به بیماری های عصبی (مانند زوال عقل، مولتیپل اسکلروزیس، بیماری پارکینسون) را کاهش دهد. نوروپلاستیسیته ناشی از ورزش با BDNF به عنوان عامل نوروتروفیک ناشی از ورزش (به عنوان مثال، BDNF، VEGF و فاکتور رشد شبه انسولین ۱) بیان، ترشح و افزایش سیگنال دهی پایین دست، کاهش التهاب و بهبود عملکرد قلبی عروقی مرتبط است. ورزش هوازی/بی هوازی و حاد/ مزمن باعث افزایش BDNF می شود. با این حال، در زنان، ورزش و در افراد مسن، ورزش ترکیبی هوازی بی هوازی سطح BDNF محیطی را افزایش می دهد. هر چند دیگر تمرینات همچون تمرین تناوبی شدید نیز اثر بسیار سودمندی بر حافظه و یادگیری دارد.

@iranepf

www.iranepf.ir