„Wpływ aktywności ruchowej na osiągnięcie sukcesu w procesie

„Wpływ aktywności ruchowej na osiągnięcie sukcesu w procesie

„Wpływ aktywności ruchowej na osiągnięcie sukcesu
w procesie kształcenia.”
Człowiek od momentu poczęcia przechodzi szereg zadziwiających przemian, początkowo
polegają one na mnożeniu się komórek, ich wzroście, później na ich różnicowaniu. Powstają
tkanki, narządy, wyspecjalizowane układy współdziałające ze sobą i tworzące nierozerwalną całość.
Ten dynamiczny łańcuch zmian prowadzi od bezradności noworodka do doskonałości organizmu
człowieka dorosłego.
Procesy te nie byłby możliwe bez stałego dostarczania organizmowi tlenu, składników
odżywczych, oraz usuwania produktów przemiany materii. Od tych procesów w głównej mierze
zależy jakość życia każdego z nas. Fizjologicznym parametrem określającym sprawność organizmu
jest jego wydolność, czyli zdolność organizmu do podejmowania intensywnych i długotrwałych
wysiłków fizycznych, bez szybko narastającego zmęczenia i związanych z nim zmian homeostazy
w środowisku wewnętrznym. Za miarę wydolności przyjmuje się poziom maksymalnego zużycia
tlenu - VO2 max. wyrażanego w ml/min/kg masy ciała. Wskaźnik ten daje nam pośrednią
informację dotyczącą funkcjonowania układu krążenia i przemiany materii. Im większe są
możliwości pochłaniania tlenu przez organizm tym jego sprawność wyższa. Wskaźnik VO2 max
zależy od wieku, płci i aktywności fizycznej. U kobiet jest niższy niż u mężczyzn. Decydujący
jednak wpływ na jego wielkość ma aktywność ruchowa. Średnio zdolność pochłaniania tlenu waha
się w granicach 38-42. Największą zdolność pochłaniania tlenu zaobserwowano u biegaczy na
nartach i zawodników uprawiający biegi długodystansowe, osiągane u nich pomiary VO2 max.
wynosiły odpowiednio
85-94 ml/kg/min u mężczyzn i 65-74 ml/kg/min u kobiet ml/kg/min,
Przeciętny człowiek prowadząc aktywny trybu życia może zwiększyć indywidualne VO2 max. o
około 25-30%. Wzmożona aktywność fizyczna znacząco wpływa również na funkcjonowanie
układu krążenia i układu krwiotwórczego. Serce rozrasta się, wzrasta pojemności minutowa serca
przy jednoczesnym zmniejszeniu częstotliwości jego skurczów, obniżeniu ulega również ciśnienie
krwi. Zwiększa się ilość erytrocytów odpowiedzialnych za transport i wymianę gazową, dzięki
czemu komórki są lepiej dotlenione, a
uboczne produkty metabolizmu (głównie CO2, kwas
mlekowy, związki azotowe)skuteczniej usuwane.
Warto też wspomnieć, że podczas trwania wysiłku działa mechanizm dodatkowo
wspomagający przepływ krwi w naczyniach, nazywany „pompą mięśniową”. Istotą działania
pompy są
kurczące się włókna mięśniowe, które rytmicznie uciskają naczynia krwionośne
pompując krew z obwodu w kierunku serca. Poprawa parametrów krążeniowych, gwarantuje też
lepsze zaopatrzenie komórek w substancje niezbędne do ich przwidłowego funkcjonowania
(np. Na, K glukozę i wiele innych). Nie są to jedyne zalety prowadzenia aktywnego trybu życia.
Ruch korzystnie wpływa też na układ trawienny. Poprawia się przemiana materii, zwiększa się
tolerancja organizmu na zmiany równowagi kwasowo zasadowej, niektóre procesy hormonalne
intensyfikują się, poprawie ulega ukrwienie i przewodzenie limfatyczne.
Opisane wyżej zmiany zachodzące w organizmie podczas wysiłku fizycznego wpływają
bezpośrednio na pracę komórek. Aby zrozumieć jak duże mają znaczenie dla zachodzących w
mózgu procesów zapamiętywania i uczenia się, trzeba bliżej przyjrzeć się metabolizmowi mózgu.
Komórki nerwowe, z których jest zbudowany mózg są komórkami pobudliwymi, tzn.
zdolnymi do wytwarzania impulsów elektrycznych. Jest to możliwe dzięki różnicy potencjału
elektrycznego pomiędzy wnętrzem neuronu wraz ze wszystkimi wypustkami a płynem go
otaczającym. Pod wpływem bodźca dochodzi do depolaryzacji błony komórkowej, przepływu
jonów i powstania wyładowania elektrycznego o wartości około +35mV. Po każdym takim
wyładowaniu dochodzi do ponownej polaryzacji błony i przywróceniu tzw. potencjału
spoczynkowego. Proces ten znacznie podnosi zapotrzebowanie energetyczne komórek mózgowych
by mu sprostać niezbędne jest stałe dostarczanie glukozy i tlenu.
Mózg jest więc z metabolicznego punktu widzenia, bardzo kosztownym organem. W
przypadku organizmu ludzkiego stanowi zaledwie około 2% masy dorosłego człowieka, a zużywa
aż dwadzieścia procent energii, jaką organizm dysponuje. Mózg energię czerpie z rozkładu glukozy
. Szczegółowe badania wykazały, że im trudniejsze zadania mózg wykonuje, tym szybciej spada
zawartość glukozy w naczyniach krwionośnych obsługujących płaty mózgowe odpowiedzialne za
kontrolę tych zadań. Praca umysłowa zwiększa zapotrzebowanie energetyczne mózgu, stanowi
jednak stosunkowo małą część zadań mózgu. Energia zużywana jest przede wszystkim na
zarządzanie polegające na przyjmowaniu bodźców nerwowych (zbieranie informacji) i wysyłaniu
sygnałów (właściwe zarządzanie). Mózg składa się przeciętnie z 1012 komórek. W przeciągu
sekundy dociera do niego dziesięć miliardów bitów informacji ze wszystkich części organizmu i
narządów zmysłów, z tego tylko sto bitów na sekundę wykorzystywanych jest do sterowania
organizmem. Wybierane są więc informacji najbardziej istotnych dla działania organizmu. Nikt nie
wie jak dużo energii pochłania ten proces. Może to być wydatek nie mały, gdyż towarzyszy mu
ciągłe wytwarzanie potencjałów elektrycznych.
Dochodzą jeszcze wydatki energetyczne na samo utrzymanie komórek przy życiu,
niezależnie od tego, czy wykonują jakąś pracę, czy nie. Bez przerwy muszą być syntetyzowane
skomplikowane związki chemiczne, jak np. neurotransmitery, odnawiane białka, regulowany
przepływ jonów potasu i sodu, podtrzymywany kosztowny pobór związków chemicznych z
systemu krwionośnego, itp.
Nic dziwnego też, że w przypadku kiedy mózg nie jest potrzebny, ewolucja ma mechanizmy
zmniejszania jego objętości. Zachodzące w mózgu zmiany metaboliczne wyraźnie wskazują jak
istotne znaczenie dla funkcjonowania mózgu ma aktywność ruchowa i związana z nią wydolność
fizyczna.
Wiadomo już , że pozostaje ona w korelacji z procesami myślowymi związanymi z uczeniem się,
kojarzeniem , zapamiętywaniem jednak ich mechanizmy nie zostały jeszcze do końca poznane. W
toku wielu badań powiązano też wysiłek fizyczny
z innymi zmianami w mózgu np. z
wytwarzaniem endogennych opioidów - substancji znieczulających, endorfin tzw. hormonów
szczęścia, substancji wzrostowych.
Nowoczesna technika pozwala coraz dokładniej badać mózg. W ostatnich latach dokonał się
znaczny postęp w tej dziedzinie, głównie zawdzięczamy go nowoczesnym metodom obrazowania
pracy ludzkiego mózgu - tomografii emisyjnej pozytronów (PET) i magnetycznemu rezonansowi
jądrowemu (MRI). PET pokazuje, które struktury wysyłają pozytrony. Takim źródłem pozytronów
może być np. pewna odmiana glukozy (radioaktywna). Im komórki intensywniej pracują, tym
więcej jej zużywają. Jeśli chcemy się dowiedzieć, które struktury mózgu uczestniczą np. w
operacjach matematycznych, podajemy badanemu radioaktywną glukozę w myślach wykonuje on
działania, a kilkaset detektorów, wskazuje obszary odpowiedzialne za np. dodawanie czy dzielenie.
Bardziej czuły jest MRI. Też pokazuje najciężej pracujące w danej chwili części mózgu, ale nie na
podstawie zużycia glukozy, lecz stopnia ukrwienia. To dzięki tym technikom odkryto, jak wygląda
mózg, który mówi, widzi, śpi czy boi się. Na całym świecie odkrywa się coraz to inne tajemnice
skrywane przez mózg.
Niedawno uczeni z USA, wykorzystując PET, dostarczyli ciekawych informacji dotyczących
zależności między zmian stylu życia, a poprawą wydajności mózgu.
W dwutygodniowych badaniach, które przeprowadzili naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego
w Los Angeles, wzięło udział 17 osób. Ich zdolności pamięciowe oceniono jako normalne.
Badanych podzielono na dwie grupy. Jedna miała wprowadzić kilka prostych modyfikacji do
swojego stylu życia, natomiast druga grupa, kontrolna, nie zmieniała nic.
Zmiany stylu życia polegały np. na modyfikacji diety, regularnym wykonywaniu ćwiczeń
fizycznych, relaksujących oraz zadań umysłowych. Badani przeszli na dietę bogatą w zdrowe dla
krążenia kwasy tłuszczowe omega-3, obecne np. tłustych rybach, oliwie z oliwek i orzechach,
przeciwutleniacze oraz węglowodany złożone z produktów pełnoziarnistych. Jedli też pięć małych
posiłków dziennie, co miało zapobiec nagłym spadkom glukozy we krwi. Glukoza stanowi główne
paliwo dla mózgu.
Aby zminimalizować wpływ stresu na organizm, pacjenci mieli codziennie wykonywać ćwiczenia
relaksacyjne. Jak tłumaczą naukowcy, stres powoduje wydzielanie hormonu o nazwie kortyzol, a
ten może zaburzać pamięć i uszkadzać komórki nerwowe związane z pamięcią. Ponadto, pacjentom
zalecono, by każdego dnia wykonywali proste zadania umysłowe, takie jak rozwiązywanie
krzyżówek czy łamigłówek. W ramach zwiększenia aktywności fizycznej każdego dnia mieli też
robić spacery.
Okazało się, że już po dwóch tygodniach od zmiany stylu życia w obszarze mózgu
odpowiedzialnym za pamięć krótkotrwałą (w tzw. grzbietowo-bocznej korze przedczołowej)
obniżył się metabolizm. Wzrosła zatem wydajność mózgu - wykonywał on te same zadania
pracując mniej intensywnie i wykorzystując mniej glukozy. Poprawiły się też wyniki w testach na
płynność mowy, która zależy od tego samego obszaru mózgu co pamięć krótkotrwała.
Zaledwie 14 dni wystarczyło, by proste modyfikacje stylu życia poprawiły ogólne samopoczucie i
stan zdrowia, ale też sprawność i wydajność umysłową.
Reasumując:
Wysiłek
fizyczny
wywiera
pozytywny
wpływa
na
pracę
mięśni,
funkcjonowanie organów wewnętrznych i ma znaczenie dla sprawności, zachodzących w mózgu
procesów myślowych związanych z uczeniem się i zapamiętywaniem. Dodatkowo wsparty
odpowiednią dieta i treningiem intelektu może przynosić, często zaskakujące korzyści dla
funkcjonowania całego organizmu.
Opracował: Jerzy Stępień
Bibliografia:
Gazeta wyborcza: Mózg - wywiad z prof. Małgorzatą Kossuch
Państwowa Agencja Prasowa - internet
Z. Cendrowski -„Będę żyć 100 lat”, Agencja Promo ,Warszawa 1996.
J. Bielski – „Życie jest ruchem”; Agencja Promo, Warszawa 1996.
J. Górski – „Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego”, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,
Warszawa 2006.