Il cervello ha una notevole capacità di affrontare la disidratazione durante l'esercizio

Quando si tratta di esercizio fisico, non tendiamo a considerare quanto sia importante il nostro cervello per mantenere tutto il nostro corpo in movimento. Ma la nostra capacità di controllare i nostri muscoli - per tenerli contratti e rilassati - e spostare i nostri corpi esattamente come li vogliamo, è in definitiva determinata dal nostro cervello.

Questo organo vitale ha il comando di generare i preziosi impulsi elettrici che ripetutamente stimolano la contrazione muscolare e mantengono i nostri corpi in movimento come li vogliamo. Il modo esatto in cui il cervello umano affronta le condizioni estreme di stress ambientale ed esercizio fisico non è stato ancora completamente compreso. Ma nuova ricerca Ho lavorato presso il Centro per la medicina sportiva e le prestazioni umane dell'Università di Brunel e mostra come il cervello reagisce alla disidratazione durante l'esercizio intenso.

È noto che quando le persone lavorano o competono in ambienti caldi e diventano notevolmente disidratate dal perdere quantità significative di liquidi corporei dalla sudorazione, si sentono stanche prima e le loro prestazioni si deteriorano drasticamente. Ma elaborare il ruolo del cervello in questa fatica è una grande sfida.

È stato stabilito a lungo che la disidratazione esercitata dal calore influisce negativamente sul flusso sanguigno verso i muscoli del corpo, il che è fondamentale per trasportare l'ossigeno e produrre l'energia necessaria per mantenere i muscoli funzionanti in modo efficace. Con questo background, abbiamo chiesto se il cervello potrebbe anche sperimentare un deficit energetico, che potrebbe spiegare perché gli atleti si sentono stanchi prima e rallentare o smettere di allenarsi prematuramente quando sono notevolmente disidratati.

Abbiamo cercato di capire meglio l'impatto della disidratazione sulla fornitura di sangue e ossigeno al cervello e le conseguenze che una riduzione di questo potrebbe avere sui processi metabolici che generano l'energia necessaria per un funzionamento ottimale del cervello. La combinazione di misure precise del flusso sanguigno e dei campioni di sangue da e verso il cervello ci ha permesso di acquisire nuove conoscenze sul cervello umano al lavoro durante l'esercizio.


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Il meccanismo intelligente

Oltre a stabilire quanto sia importante che il cervello rimanga idratato, abbiamo scoperto che il cervello umano possiede un meccanismo "intelligente" per far fronte alla sfida di ridurre la fornitura di sangue e ossigeno. Abbiamo raccolto dati sul flusso di sangue al cervello usando nuove tecniche per misurare la velocità del sangue e il diametro dell'arteria carotide interna, la principale fonte di rifornimento di sangue al cervello. Abbiamo anche misurato i livelli di ossigeno nel sangue che alimenta il cervello e la vena giugulare interna, che drena il sangue diretto dal cervello.

Queste misure ci permettono di determinare la differenza tra la quantità di ossigeno che entra nel cervello e quanto viene estratto dalla circolazione per uso metabolico. Abbiamo quindi calcolato il metabolismo cerebrale aerobico durante diverse fasi e condizioni di esercizio. Le misurazioni sono state ottenute in dieci maschi allenati durante il ciclo incrementale fino all'esaurimento volontario in un ambiente caldo e confrontato sotto controllo, stati disidratati e reidratati.

Pubblicati su The Journal of Physiology, i dati raccolti hanno dimostrato che quando gli umani si esercitano fino all'esaurimento, la disidratazione provoca una riduzione precoce del flusso sanguigno cerebrale. Ma, per compensare questo, c'è un aumento dell'estrazione di ossigeno dal sangue circolante nel cervello, che protegge la capacità del cervello di elaborare ossigeno e funzione.

Questi dati hanno dimostrato che il cervello si comporta meglio dei muscoli del corpo con lo stress della disidratazione e l'esercizio completo. Da un punto di vista evolutivo, questo ha perfettamente senso - la funzione del cervello si trova in cima alla gerarchia dei sistemi del corpo umano, in quanto piccole menomazioni nella sua funzione potrebbero essere mortali.

Disidratazione ridotta massa corporea, aumento della temperatura corporea interna, diminuzione del flusso ematico cerebrale e ridotta capacità di esercizio. Al contrario, un assorbimento regolare di liquidi ha impedito la massa corporea e le variazioni di temperatura e ripristinato la normale capacità di esercizio e la dinamica del flusso ematico cerebrale.

Questi risultati fanno avanzare la nostra comprensione di come il cervello umano risponde a un intenso esercizio fisico. Ora è chiaro che le condizioni che invocano lo stress estremo sul corpo riducono il flusso di sangue in molte parti del corpo, incluso il cervello. Ma questo organo vitale è in grado di preservare il consumo di ossigeno che è della massima importanza per sostenere la sua funzione.

I risultati dimostrano chiaramente la raccomandazione che le persone bevono liquidi durante l'esercizio, poiché ciò aiuta a ottimizzare le prestazioni.

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation.
Leggi l' articolo originale.


L'autore

gonzalez-alonso joseJosé González-Alonso è un professore (Esercizio fisico e fisiologia cardiovascolare); Direttore (Centro per medicina sportiva e prestazioni umane) presso la Brunel University. La ricerca di José González-Alonso ruota intorno a due aree della fisiologia cardiovascolare integrativa umana che hanno importanti implicazioni sia per le prestazioni atletiche che per la tolleranza all'esercizio fisico e per la salute. Il primo riguarda le risposte cardiovascolari all'esercizio fisico mediante interventi quali lo stress da calore, la disidratazione e l'esercizio di massa muscolare grande o piccolo per indagare come il corpo umano affronta le condizioni che tassano il sistema cardiovascolare alla sua capacità regolatoria.

Disclosure: The ConversationJose Gonzalez-Alonso ha ricevuto finanziamenti dal Gatorade Sport Sciences Institute, che è di proprietà di PepsiCo Inc.


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