A relação entre o exercício físico e o cérebro está amplamente estudada e são claros os efeitos do exercício a nível cerebral em diferentes faixas etárias.

À data de hoje, se colocarmos as palavras “exercise and brain” no PubMed – site onde estão alojados os artigos científicos mais relevantes das ciências da vida – encontramos mais de 16000 trabalhos tendo como base a relação entre o exercício e cérebro ou, se quisermos, sobre os efeitos do exercício a nível cerebral. Se olharmos para o gráfico da evolução dessas publicações, rapidamente se percebe que esse aumento foi exponencial nos últimos anos.

Toda a comunidade científica percebeu que o exercício pode ser um meio extremamente potente para a preservação da atividade cerebral com o avançar da idade, mas também um coadjuvante terapêutico nos problemas de memória, hiperatividade ou défices de atenção. A este propósito a literatura científica é vasta e profunda.

Os efeitos do exercício a nível cerebral nas crianças

Crianças a fazer exercício em casa

Estudos realizados com ressonância magnética nuclear funcional (RMNf) demonstram que existe uma associação entre o nível de aptidão física e a maior ativação cerebral para o controlo cognitivo e realização de tarefas mentais. Isto é, as crianças fisicamente mais ativas mostravam não só melhores performances cognitivas nos testes como tinham uma mais intensa atividade cerebral das zonas responsáveis pela realização de diferentes tipos de tarefas intelectuais.

Utilizando também a mesma técnica de RMNf, foi claramente mostrado que as crianças pré-adolescentes ativas tinham um hipocampo significativamente mais volumoso e uma melhor performance da memória que os seus pares menos ativos. Sabendo que o hipocampo é uma zona do cérebro intimamente relacionada com a memória, percebe-se facilmente a importância decisiva que o exercício pode ter em termos de aprendizagem. As crianças fisicamente melhor preparadas apresentavam performances mentais ligadas ao raciocínio de relação muito mais elevadas.

Outro estudo publicado há alguns meses demonstra de forma inequívoca uma associação entre a aptidão cardiorrespiratória e maior flexibilidade na modulação cognitiva. As crianças com melhor aptidão física apresentaram respostas, em diferentes tipos de testes, com um grau de congruência e acerto bem mais elevado que os seus pares menos bem preparados fisicamente. Estes últimos cometiam mais erros e mostravam uma menor capacidade de se adaptarem a alterações do raciocínio.

Mesmo em crianças com deficit de atenção/hiperatividade, o exercício mostrou um efeito muito promissor não só no rendimento escolar como na performance cognitiva. Crianças com este tipo de alteração de comportamento que se exercitavam durante 20 minutos mostravam, a seguir ao esforço, um nível de concordância em diferentes tipos de tarefas muito superior quando comparado com a performance realizada sem o exercício prévio. Mas, também muito importante, depois dos 20 minutos de esforço, as áreas cerebrais relacionadas com a leitura e a aritmética mostravam uma muito maior ativação.

Foi publicado recentemente um trabalho que afirmava que as crianças com melhor aptidão aeróbia apresentavam alterações significativas em algumas estruturas cerebrais (volume do putâmen, gânglio basal) e um mais eficiente controlo cognitivo. Mas, para além desse facto, foi também demonstrado que esses resultados morfológicos e funcionais eram altamente preditores da performance mental um ano depois. Isto é, estas crianças fisicamente melhor preparadas eram também mais “promissoras” na sua evolução cerebral.

Efeitos do exercício a nível cerebral na população mais idosa

Grupo de pessoas a fazer yoga na praia

No idoso são já sobejamente conhecidas as vantagens do exercício sob diferentes aspetos, mas com particular relevância no que se refere à atenuação da perda da massa muscular associada à idade.

Como sabemos, a partir da quarta década, especialmente os homens, começam a ver a sua massa muscular ser “substituída” por massa gorda e, com isso, a perderem força, agilidade e autonomia. Esta perda de força e volume muscular, que tecnicamente é designada por sarcopenia, é acelerada a partir dos 60 a 65 anos. A partir daí, agora já nos homens e mulheres, por diversas razões, mas com especial incidência no funcionamento hormonal, os músculos vão definhando, a força vai diminuindo e, consequentemente, as pessoas vão-se tornando menos confiantes, menos autónomas e mais sedentárias.

Este ciclo de atrofia-diminuição da atividade-atrofia vai-se perpetuando com resultados devastadores. De resto, uma das maiores preocupações em termos de saúde pública em populações envelhecidas são, obviamente, as quedas e as suas consequências. Mas, para além da componente muscular, as quedas são também facilitadas por razões mais ligadas ao equilíbrio, perceção, coordenação neuromuscular, ou seja, a áreas mais relacionadas com o cérebro. Também nestas idades, a investigação tem sido vasta.

Após 6 a 12 meses de exercício aeróbio em idosos foram evidentes as alterações muito significativas a nível cerebral: aumento do hipocampo (área do cérebro decisiva para a memória) e melhoria significativa da memória espacial.

No mesmo estudo, a RMN mostrou que nos “idosos treinados” era evidente um aumento da conectividade entre os neurónios. Ou seja, uma alteração morfológica importantíssima para o raciocínio, memória e decisão. Os autores deste estudo salientam que, para além do aspeto neuroprotetor do exercício a nível do cérebro, as pessoas treinadas mostravam uma muito maior competência cognitiva em diferentes tipos de tarefas. Ou seja, o exercício em idosos, para além dos efeitos já conhecidos, pode ser uma arma importantíssima para atenuar e até prevenir algumas das alterações cerebrais e cognitivas atribuíveis à idade, mesmo em doenças, como o Parkinson, que têm um elevado custo social, pessoal e familiar.

E no que se refere à performance em jovens adultos e saudáveis?

Casal a correr na cidade ao fim da tarde

De uma forma geral, existem 3 áreas de influência do exercício no cérebro com elevado impacto na sua funcionalidade:

  1. Síntese de neurotransmissores.
  2. Síntese de fatores tróficos.
  3. Controlo do stress oxidativo.

1. Síntese de neurotransmissores

Os neurotransmissores são substâncias químicas produzidas pelos neurónios (células nervosas) cuja função principal é enviar informação a outras células e manter o fluxo da informação através da sua atuação na sinapse que é o local de junção do neurónio com outra célula. O exercício ajuda na produção de neurotransmissores como:

  • Endorfinas que estão associadas à diminuição da dor. Semelhantes em estrutura e função à morfina e que é muito conhecida dos atletas quando a dor parece abrandar quando começam a correr ou a nadar;
  • Serotonina, conhecida pelos seus efeitos relativos ao bem-estar;
  • Dopamina que tem um papel decisivo no circuito da recompensa. É responsável por aquela sensação de que, quando terminamos o exercício, fizemos algo de útil para nós próprios e nos sentimos recompensados;
  • Noradrenalina que tem um papel decisivo na perceção, atenção e motivação.

2. Síntese de fatores tróficos

Os fatores tróficos são moléculas que promovem o crescimento, a sobrevivência e a diferenciação dos neurónios. Têm, por isso, um papel decisivo na cognição e na saúde cerebral.

Com o exercício são produzidos diferentes destes fatores, mas um deles tem aqui um papel decisivo: BDNF – “brain-derived neurotrophic factor”, em português “fator neurotrófico derivado do cérebro”. É responsável pela sobrevivência dos neurónios e tem um papel decisivo na neurogénese que é o processo básico da tão falada neuroplasticidade. Ou seja, pela capacidade do cérebro se adaptar a diferentes estímulos, melhorando a sua função.

Um exemplo clássico desta adaptação é o maior desenvolvimento do hipocampo – local da memória – descrito através da RMN em taxistas de Londres dada a necessidade, por exigência da lei, em conhecerem os nomes de todas as ruas da cidade. Ou seja, o que o BDNF faz, ou ajuda, em termos simples, é promover a adaptação do cérebro a diferentes tipos de estímulos.

Para além do BDNF, o exercício induz também o aumento de, por exemplo, VEGF – “vascular endotelial growth factor” ou, em português, “fator de crescimento endotelial vascular”. Este fator, como o próprio nome sugere, promove o crescimento de vasos sanguíneos com todas as consequências positivas que daí advêm. Quanto melhor irrigado, mais funcional e mais protegido o órgão se torna!

3. Controlo do stress oxidativo

De forma simples, cerca de 2 a 3% do oxigénio consumido é transformado nas denominadas “espécies reativas de oxigénio”, vulgarmente conhecidas por radicais livres de oxigénio ou stress oxidativo. Estas moléculas são altamente reativas e sabe-se estarem associadas não só ao envelhecimento, mas a doenças como o cancro.

O organismo tem formas intrínsecas de combater os efeitos nocivos destas substâncias através de baterias antioxidantes. Também podemos contribuir, por exemplo, através da alimentação para atenuar ou minimizar os seus efeitos (Soares, 2018). No entanto, a idade e o stress são fortemente influenciadoras do aumento, por um lado do stress oxidativo e, por outro, da diminuição das baterias internas de combate aos seus efeitos.

O exercício, através da melhoria da resposta antioxidante, tem também aqui um papel decisivo até por se conhecer que o stress oxidativo está na base, ou associado a muitas das alterações cerebrais induzidas, seja pela idade, pelo stress ou pela exposição a ambientes neurotóxicos.

O exercício assume assim um papel fundamental na performance cognitiva: melhora a produção de neurotransmissores, aumenta a produção de fatores neurotróficos e atenua os efeitos nocivos do stress oxidativo.

A estas três áreas podem ser ainda adicionados os impactos do exercício no incremento no fluxo sanguíneo cerebral, fator decisivo para a disponibilidade de nutrientes e de fatores tróficos, atrás referidos, que são indispensáveis em termos, seja de saúde, seja de performance cognitiva.

Do ponto de vista morfológico, o exercício promove também um aumento do volume do hipocampo, zona fundamental para a memória1 .

Os estudos usando técnicas de análise cerebral, seja em termos de morfologia, seja em termos de função, têm permitido encontrar como que um mapa dos efeitos de diferentes tipos de exercício em diferentes partes do cérebro. A este respeito, talvez um dos primeiros estudos publicados sobre o efeito do exercício na performance cerebral foi realizado em ratos2 .

Os animais quando tinham acesso à roda livremente durante as 24h do dia apresentavam a zona do hipocampo mais densamente preenchida por motoneurónios. Este é um achado morfológico. Mas, mais interessante, é que esses animais também ficaram mais aptos em testes de labirinto. Ou seja, funcionalmente o seu cérebro melhorou a performance. Esta neurogénese (aumento do número de células nervosas) foi induzida pelo aumento da produção de BDNF que é altamente estimulado pela atividade física contínua, independentemente da intensidade.

Estes dados foram mais tarde confirmados em humanos onde foi demonstrado que exercício do tipo aeróbio, isto é, de baixa intensidade, promovia não só um aumento significativo do hipocampo como uma melhoria nos testes de memória.

Mas a nível cerebral não é apenas o hipocampo ou o treino de caraterísticas mais aeróbias como caminhar, correr ou nadar que tem melhorias efetivas no cérebro. Outros tipos de atividades físicas são também decisivos para a performance cerebral dependo os seus efeitos até das suas características e exigências.

Exercício físico e cérebro: influência dos diferentes tipos de exercício

Grupo de pessoas a treinar no ginásio

Em resumo, sabe-se que os exercícios mais do tipo de força muscular melhoram a atividade do córtex pré-frontal, área decisiva para o pensamento mais complexo e racionalidade. Os desportos em geral, ou seja, atividades que impliquem movimentos muito diferenciados, escolhas, avaliação de situações, orientação espacial como o futebol, andebol ou ténis melhoram não só o córtex pré-frontal como também o gânglio basal, área decisiva para a atenção, inibição e aptidão para alterar execução de tarefas diferenciadas.

Os desportos estimulam também zonas como o lobo parietal decisivo no processo de avaliação espacial e também o cerebelo que exerce funções decisivas na atenção.

Os exercícios mais intensos favorecem o hipotálamo que regula, por exemplo, o apetite, daí o conhecido efeito do exercício intenso como supressor do apetite e, portanto, importante na regulação do peso.

As atividades mais relacionadas com o relaxamento, como o ioga ou a meditação são decisivos para a amígdala e ínsula responsáveis pela integração e resposta das respostas emocionais. Daí o efeito relaxante e ansiolítico deste tipo de exercícios que faz com que sejam altamente recomendados como meios de gestão de stress e até como meios coadjuvantes no tratamento de situações de ansiedade, stress pós-traumático ou depressão.

NÃO DESCURE DA SUA SAÚDE
Estamos prontos para recebê-lo com toda a segurança

Marcar exames

+ Fontes

  1. Alkadhi KA1 Exercise as a Positive Modulator of Brain Function. Mol Neurobiol. 2017 May 2.
  2. van Praag H1, Kempermann G, Gage FH. Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate gyrus. Nat Neurosci. 1999 Mar;2(3):266-70.
  3. Soares, J. Reload. Porto Editora, 2018
Prof. Dr. José Soares Autor Prof. Dr. José Soares

Professor Catedrático de Fisiologia da Universidade do Porto. Especialista com larga experiência na melhoria da performance em pessoas e equipas, seja em contexto do desporto de alto rendimento, seja em ambiente corporativo.