Efectes beneficiosos de l’exercici físic sobre les funcions cognitives en el dany

L’exercici físic exerceix efectes beneficiosos en les funcions cognitives, tals com:

l’atenció, la memòria, la velocitat de processament de la informació i les funcions executives en persones i animals sans de totes les edats (Tarumi & Zhang, 2014;

Mandolesi et al., 2018; de Sousa et al., 2018); Stimpson, Davison, & Javadi, 2018; Bolz, Heigele, & Bischofberger, 2015; Cassilhas et al., 2012). A més, redueix el declivi cognitiu degut a l’envelliment així com el risc de patir malalties neurodegeneratives (Archer et al., 2016; Duzel, Van Praag, & Sendtner, 2016). Per tant, l'exercici ofereix una estratègia no farmacològica i no invasiva per a prevenir o tractar el deteriorament cognitiu de forma econòmica i aplicable a llarg termini (Alkadhi, 2018; Wogensen et al., 2015; Morris et al., 2016).

31 2.3.2.1 Estudis en humans

Els efectes neuroprotectors de l’exercici físic també s’han observat després d’un dany cerebral, ja sigui TBI o isquèmia, i de lesions medul·lars (Cobianchi et al., 2017). Per tant, l’exercici pot ser una bona estratègia terapèutica per a promoure la recuperació i la plasticitat, així com per disminuir el risc de patir malalties associades a un estil de vida sedentari que sovint acompanya a les persones que han viscut un TBI (Mossberg, Amonette, & Masel, 2010). Se sap que períodes perllongats d'inactivitat física deterioren la regulació cerebrovascular, i les alteracions en el flux cerebral podrien comportar un declivi en les funcions cognitives (Tan, et al., 2014). En aquest sentit, les persones amb TBI presenten una reducció en el fitness cardiorespiratori (Amonette &

Mossberg, 2013) i aquesta reducció en la capacitat aeròbica s'ha associat a una deficiència en l'hormona del creixement (GH) (Mossberg, et al., 2008), que presenta una elevada prevalença en pacients amb TBI (Kreber, Griesbach, & Ashley, 2016).

Tanmateix, però, encara són escassos els estudis que han examinat els possibles beneficis de l’exercici físic en pacients amb TBI. En un d’aquests estudis (Chin et al., 2015) es va observar que una pauta d’exercici vigorós en cinta de córrer (70-80% HRR) durant 12 setmanes, 3 sessions de 30 min per setmana, millorava les funcions executives respecte el nivell basal d’adults joves amb TBI. Aquestes millores s'associaven a un augment del fitness cardiorespiratori (VO2peak). També hi havia un augment del llindar anaeròbic i una disminució de l’experiència de fatiga per part dels participants. Aquestes dades suggereixen que les persones amb dany cerebral adquirit s'adapten a l'exercici de manera similar a la població general (Chin et al., 2015). En un altre estudi (Damiano et al., 2016), adults joves i de mitjana edat amb símptomes crònics a conseqüència d’un TBI, van realitzar entrenament amb bicicleta el·líptica durant 8 setmanes. Aquest entrenament es va associar a una millora de la funció motora (disminució del temps de reacció en el control voluntari i autonòmic de l'equilibri) i en la qualitat del son, respecte els nivells basals. En canvi, no es va trobar cap millora significativa en les funcions cognitives avaluades (atenció, memòria a curt i a llarg termini) ni en les emocionals (ansietat i depressió). Tot i així, en aquest estudi no es van registrar variables fisiològiques que permetessin estimar la intensitat de l'exercici realitzat.

32

En un altre estudi, nens i adolescents amb TBI lleu, van realitzar dues sessions de 8 min d'exercici immediat en bicicleta a nivell sub-màxim (sense mesures fisiològiques, a partir d'una escala d'esforç autopercebut). La primera sessió es realitzava després de 2 dies sense patir símptomes postcommoció (una setmana després del TBI) i la segona, al cap de 8 dies. Es prenien mesures pre- i postexercici en ambdues sessions. Els resultats van indicar que dues de les funcions cognitives avaluades empitjoraven després de l'exercici i també en la segona sessió respecte la primera (processament d'informació, presa de decisions). La memòria de treball es mantenia igual.

L'aprenentatge, tot i que en la primera intervenció millorava després de l'exercici, en la segona empitjorava. Aquest empitjorament a la segona sessió podria estar influït pel fet que els participants havien tornat a reprendre les activitats escolars i, per tant, podien presentar més nivells de fatiga. Tot i així, els resultats també podrien ser atribuïbles, en part, al fet que els autoregistres de símptomes postcommoció utilitzats (CogSport SS) no fossin prou acurats o que el temps de recuperació fos insuficient, ja que les funcions cognitives dels pacients en condicions de demandes ambientals estressants encara estaven compromeses (Manikas, et al., 2017). En un altre estudi realitzat en adolescents que havien patit un TBI lleu i presentaven símptomes postcommoció persistents (12 setmanes després del TBI), l'exercici físic millorava aquesta simptomatologia. En concret, els participants eren sotmesos o bé a un entrenament aeròbic en bicicleta al 80% del nivell capaç d'exacerbar els símptomes o bé a una intervenció d'estiraments del cos sencer, durant 6 setmanes. A la setmana 7, ambdues intervencions milloraven la simptomatologia, tot i que des de la setmana 1 la intervenció d'entrenament aeròbic va resultar ser la més efectiva (Kurowski et al., 2017).

Així doncs, si bé l'exercici sembla millorar significativament els símptomes després d'un TBI lleu, encara no hi ha suficients estudis controlats aleatoritzats que avaluïn diferents aspectes de la pauta del tractament, tals com: moment d’inici respecte a la lesió, durada, intensitat, etc., per tal de conèixer de forma clara els efectes que té l'exercici en aquests pacients (Morris et al., 2016; Lal et al., 2018).

Per tant, conèixer la pauta d'exercici que més beneficis aporta a nivell cognitiu en subjectes amb TBI és un aspecte rellevant per a poder aplicar un tractament eficaç mitjançant exercici físic.

33 2.3.2.2 Estudis en animals

L'exercici físic voluntari pot revertir el dèficit de memòria en models animals de TBI.

Aquests efectes s’han observat en diversos estudis que avaluen les funcions mnèsiques, tant de tipus espacial com no espacial i que utilitzen diferents models de lesió. En concret, ha mostrat ser eficaç per revertir el dèficit de MRO induït pel TBI en rates què han realitzat exercici durant 3 setmanes i l’han iniciat 4 dies després de la lesió (Jacotte-Simancas et al., 2015). En un estudi de Piao et al. (2013) van observar que els ratolins lesionats i sotmesos a 4 setmanes d’exercici iniciat a les 5 setmanes post-TBI milloraven respecte els sedentaris tant en la MRO com en el laberint aquàtic de Morris. Griesbach et al., (2004) també van trobar que en les rates amb accés a roda d’activitat durant 1 setmana, l’exercici iniciat a les 2 setmanes després de la lesió era capaç de millorar el dèficit de memòria espacial en el laberint aquàtic de Morris.

També s’ha obervat que l’exercici immediat a la lesió revertia el dèficit de memòria en rates, en altres proves de memòria espacial com laberint de Barnes (Krishna et al., 2017).

L’exercici forçat en cinta de córrer iniciat al dia següent del TBI i mantingut durant 2 setmanes també va resultar beneficiós en la millora del dèficit de memòria espacial observat a les 3 setmanes post-TBI en rates, en el laberint aquàtic de Morris, tant en la latència per trobar la plataforma com en el test de retenció (Shen et al., 2013). També s’ha vist que aquest tipus d’exercici revertia el deteriorament de la MRO que es donava després de la lesió quan s’iniciava 2 dies després del TBI i es realitzava durant 2 setmanes (Chen et al., 2013). L’exercici en cinta de córrer iniciat 3 setmanes post-TBI i mantingut durant 8 setmanes també reduia les alteracions de memòria espacial en rates, en altres tasques com el laberint radial de 8 braços (Ko et al., 2018).