23 січня в рамках лекторію BRAINY Олександр Скороход прочитав лекцію про те, як фізичні навантаження впливають на нейропластичність мозку, біохімію й яким чином фізичні вправи запобігають неройдегенеративним захворюванням, а також розповів про деякі принципи тренувального процесу.

1. Біг і мозок: про щоБіг і мозок: про що
сперечаються нейробіологисперечаються нейробіологи??
Олександр Скороход
К.Б.Н., НАУКОВИЙ СПІВРОБІТНИК
ІНСТИТУТУ МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ ТА ГЕНЕТИКИ
НАН УКРАЇНИ
oleksandr.m.skorokhod@gmail.com

2. AgendaAgenda
•Яким чином аеробні навантаження
впливають на організм людини?
•Рух і мозок
•Нейропластичність
•Біохімія гарного настрою
•"Здоровий мозок": біжимо від
деменції, нейродегенеративних
захворювань
•Фізичні вправи, мозок і довголіття
•Як почати бігати? Як тренуватися
правильно?

3. • 3% ожиріння vs 30% по США
• TIMMS (trends in international math and science)
6-і – математика, 1-і - наука

5. Physical Activity (!)Physical Activity (!)

7. 1. Вплив аеробних тренуваньна
організм людини

8. Серцево-судинна система. СерцеСерцево-судинна система. Серце
< ЧСС у стані спокою
> УО, ХОК
> васкуляризація тканин
> еластичність судин
> кількість еритроцитів,
гемоглобіну
Нетреновані vs Треновані
УО 90мл 173мл
ХОК(max) 16л >30л
Еритроцити (1мл) 4,5-5млн 5,5-6млн

9. Дихальна система. ЛегеніДихальна система. Легені
> сила діафрагми
> вентиляція
> кількість альвеол
> ЖЄЛ
> васкуляризація легенів
Нетреновані vs Треновані
Поглинання О2(л/хв) 2,5-3 5,5-6
Дихальний цикл 13-18 8-12
Об’єм мл3 (вдих) 500 600-800

10. Опорно-руховаОпорно-рухова системасистема
> м’язевої маси
> сили, витривалості м’язів
> кількості мітохондрій
> запасів глікогену,
креатинфосфату
> міцність кісток
> міцність сухожиль та зв‘язок
Покращується стан суглобів

11. Імунна системаІмунна система

13. Покращується робота серця,
знижуються ризики с.-с.
захворювань
Покращується вентиляція легеней
та ефективність засвоєння кисню
Збільшується м’язева маса, запаси
глікогену в м’язах, поліпшується
еластичність зв’язок, суглобів
При помірних навантаженнях –
збільшується опірність організму
до інфекцій

14. «Найголовніше – це не швидкість
і не відстань. Найголовніше –
постійність: бігати щодня, без
перев та вихідних...»

15. 2. Рух і мозок

18. ГіпокампГіпокамп

19. НейрониНейрони

20. Загальна схема управління рухамиЗагальна схема управління рухами

25. Locomotion patternsLocomotion patterns

27. Мозок – складається з п’яти
частин, близько 100 млрд нейронів
Рухи регулюються – на багатьох
рівнях
Скорочення м’язів відбувається
завдяки мотонейронам
Ефективність руху (бігу) –
залежить від “відточеності”
навиків

29. 3. Нейропластичність

32. Вплив бВплив бігу на мозокігу на мозок
Васкуляризація мозку, збільшення
притоку поживних речовин та кисню
Посилення нейрогенезу
Посилення формування нових
синапсів
Стимуляція утворення найротрофінів
(зокрема, BDNF)
Посилення синтезу хімічних речовин,
що позитивно впливають на настрій:
ендоканабіноїди, ендорфіни,
серотонін.

33. НейропластічністьНейропластічність
це властивість людського мозку
змінюватися під дією набутого
досвіду, а також відновлювати
втрачені зв'язки після пошкодження
або у відповідь на зовнішні впливи

34. Рівні нейропластичностіРівні нейропластичності
• Iонні канали
• Синапси
• Нейрони
• Нейронні мережі
• Поведінка

35. Long-term potentiation (LTP)Long-term potentiation (LTP)
Довготривала потенціация ( LTP) - посилення
синаптичної передачі між двома нейронами, що
зберігається протягом тривалого часу після
впливу на синаптичний шлях.

37. НейрогенезНейрогенез

38. НейротрофНейротрофіниіни
 загальна назва секреторних білків, які
підтримують життєздатність нейронів та
стимулюють їхню активність та розвиток.

39. BDNF (Brain derived neurotrophic factor)

40. BDNF (Brain derived neurotrophic factor)

41. ППідвищення рівняідвищення рівня BDNFBDNF
Сесія аеробних вправ (біг, вєло,
плавання і т.п.) 20-90хв з
інтенсивністю 40-60% VO2max (чи
75% HRmax)
Регулярні аеробні тренування від
45хв/3 рази на тиж. протягом 12
тижнів, до 60хв/5 разів на тиж.
Протягом 6 міс. З інтенсивністю 60–
90% від VO2max (50–75% of HRmax)

42. Нейропластичність – здатність
мозку самооновлюватися
Нейропластичність відбувається
на молекулярних, клітинному та
міжклітинному рівнях
Аеробні вправи – підвищують
нейропластичність

43. 4. Біохімія гарного настрою

44. “Runner's high”

45. Задоволення і бігЗадоволення і біг

48. CR1

49. 4,8-6км/день!4,8-6км/день!

50. «Якби більше людей бігало,
менше б вмирало від
дегенеративної хвороби серця,
раптової зупинки серця,
гіпертензії, закупорки артерій,
діабету й більшості інших
смертельних захворювань»

51. ЕндорфіниЕндорфіни
природним шляхом виробляються в нейронах
головного мозку у відповідь на біль і стрес і
допомагають полегшити занепокоєння, зняти депресію.
Подібно морфіну, вони діють як седативний
болевтамовуючий засіб, зменшуючи нашу чутливість до
болю.

53. Дофамін (допамін)Дофамін (допамін)
нейромедіатор, який мотивує людину на досягнення цілей,
задоволення бажань і потреб. Виробляється в мозку людини
і викликає почуття задоволення (або задоволення) в знак
заохочення за отриманий результат. Відіграє важливу роль
в системі мотивації і навчання людей.

55. СеротонінСеротонін
нейромедіатор, який допомагає відчувати власну значущість
і важливість. Його нестача може призвести до алкоголізму,
депресії, агресивної і суїцидальної поведінки.

59. Депресія (Депресія (MDD)MDD)
психічний розлад, що характеризується принаймні
двома тижнями низького настрою та часто
супроводжується низькою самооцінкою, втратою
інтересу до звичайно приємних дій, низьким рівнем
енергії та болю без чіткої причини

61. Аеробні навантаження:Аеробні навантаження:
Стимулюють нейрогенез
Посилюють синтез ендорфінів,
природніх знеболювальних
Посилюють синтез норепінефрину, що
впливає на настрій

62. Clinical status at 10 months (6 months after treatment)
among patients who were remitted (N " 83) after 4 months
of treatment in Exercise (N " 25), Medication (N " 29), and
Combination (N " 29) groups. Compared with participants
in the other conditions, those in the Exercise condition were
more likely to be partially or fully recovered and were less
likely to have relapsed.

63. Під час бігу мозок продукує
ендорфіни, дофамін, серотонін,
ендоканабіноїди
Зменшуються больові відчуття,
покращується настрій, ейфорія
аеробні навантаження – ефективні
при лікуванні депресії

64. 5."Здоровий мозок": біжимо від
деменції, нейродегенеративних
захворювань

65. "Здоровий мозок": біжимо від
деменції, нейродегенеративних
захворювань

67. СтарінняСтаріння
20-40% здорових людей віком 60-80р.
страждають на зниження когнітивних
функцій мозку
Зменшення об'єму сірої речовини
Зменшення щільності білої речовини
Дисфункція мітохондрій,
гіпометаболізм глюкози

68. ДеменціяДеменція
(лат. dementia - безумство) - набуте слабоумство, стійке
зниження пізнавальної діяльності з втратою в тій чи іншій
мірі раніше засвоєних знань і практичних навичок й
утрудненням чи неможливістю набуття нових.
• Хвороба Альцгеймера (50-60%)
• Судинна (мультиінфарктна) (10-20%)
• Алкоголізм (10-20%)
• Хвороба Паркінсона 1%
• Хвороба Хантінгтона 1%
Хвороби, які супроводжуються деменцією:

72. Dr. Clive McCay
У 1935р. біохімік
Клів Мак Кей перше
виявив «caloric
restriction» ефект у
щурів.
Зменшення дієти на 20-50% =
збільшення тривалості життя на 40-
50%

73. А що у інших організмів?А що у інших організмів?

75. ССaloric restriction effects:aloric restriction effects:
CR зменшує в 3 рази смертність
пов'язану зі старінням
CR забезпечує довгострокові
переваги для здоров'я від діабету
CR зменшує на 50% рівень серцево-
судинних захворювань
CR зменшує на 50% рівень
онкологічних захворювань

77. СR – продовжує тривалість життя,
запобігає виникненню деменції
Фізичні навантаження –
запобігають виникненню
деменції, ефективні при лікуванні

78. «Головне - ставитися до всього
простіше. Простота і єднання з
землею - ось що по справжньому
робить нас щасливими і вільними.
Як бонус - такий підхід до процесу
тренувань зробить з вас кращого
бігуна»

79. 6. Як почати бігати? Як
тренуватися правильно?

80. Як тренуватися ефективно?Як тренуватися ефективно?
Суперкомпенсація
Відновлення
Принципи тренувального процесу

81. Фази стресу:Фази стресу:

82. СуперкомпенсаціяСуперкомпенсація

83. Тренувальні мікроциклиТренувальні мікроцикли

84. Відновлення:Відновлення:
Вода+електроліти
Протеїн
Вуглеводи
Сон
Заминка
Масаж
Водні процедури

85. Принципи тренувального процесуПринципи тренувального процесу
Регулярність
Специфічність
Індивідуальність
Зворотність

87. Починати бігати – поступово
Тренер, біговий клуб
Звертати увагу на відновлення
Тренуватися - регулярно

88. Сингх Фауджа
Fauja Singh
(1911р.н.)
•Рід занять: фермер
•Перший марафон – у
89 років
• РВ: 5:40 (2003р.)
•Марафон у 100р. –
8:25 (2011р.)
• 10-15км/день або 3-
4год хода
Case study #1Case study #1

89. •Рід занять: бухгалтер у
лікарні
•Почала бігати: у 64 роки
• Перший марафон: у 66р.
•Встановила рекорд
Гіннеса пробігши
марафони на всіх 7
континентах у 81 рік
• подолала 81 марафон
Маргарет Хэгерти
Margaret Haggerty
(1923-2015р.)
Case study #2Case study #2

90. Дмитро Лєбєдєв
(1941р.н.)
•Почав бігати: в дитинстві
•Перший марафон: у 49
років
•Срібний призер ЧС (2009р.)
•Переможець ЧЄ (2014р.)
• РВ: 2:53 (Берлін, 2001)
• 500-600км/місяць
•Перебожець Чикагського
марафону у віковій
категорії (2017р.)
Case study #3Case study #3

91. Тренуйте тіло і розум!
Бігайте швидко!
Живіть – довго!
oleksandr.m.skorokhod@gmail.com
https://www.facebook.com/skorokhod.oleksandr