W Journal of Applied Physiology został opublikowany artykuł Jordana Santos-Concejero* na temat utrzymania dotlenienia mózgu podczas wykonywania maksymalnego wysiłku przez elitę kenijskich biegaczy. Są to pionierskie na skalę światową badania nad fizjologią wysiłku, opisujące większe dotlenienie mózgu podczas maksymalnego wysiłku fizycznego u elity kenijskich biegaczy. 

Wyniki badań zostały zaprezentowane naukowcom na European Congress of Sport Science w Amsterdamie w lipcu tego roku oraz zgłoszone do nagrody Young Investigator Award.

Badania pokazują, że kenijscy biegacze są w stanie utrzymać poziom dotlenienia mózgu na stałym poziomie, co może przyczyniać się do ich sukcesów na arenach biegów długodystansowych.

Testy były przeprowadzone w laboratoriach Research Unit for Exercise Science and Sports Medicine na Uniwersytecie Kapsztadzkim I Uniwersytecie Stellenbosch (oba w Republice Południowej Afryki). Grupę badanych stanowiło 15 kenijskich biegaczy ze światowej elity, wszyscy pochodzili z plemienia Kalenji, oraz wszyscy legitymowali się rekordami w półmaratonie na poziomie 1:01-1:03. Dotlenienie ich mózgu było sprawdzane podczas ćwiczeń (badano między innymi zmiany oksyhemoglobiny, deoxyhemoglobiny, przepływ krwi tętniczej, jej nasycenie i inne parametry) za pomocą NIRS (Near-infrared Spectroscopy) oraz wskazań oksymetru podczas maksymalnej próby na 5 km i testu wysiłkowego z narastającą intensywnością.

– Wbrew temu co jest opublikowane w literaturze, wyjaśnia dr Santos-Concejero, – możemy zauważyć, że Kenijczycy byli w stanie utrzymać natlenienie na stałym poziomie podczas 5-kilometrowej próby, co miało przełożenie na ich wyniki.

Aktywność mózgu

Zauważono, że kiedy natlenienie mózgu w płacie czołowym maleje spada również aktywność neuronowa w tej strefie. To obszar ściśle powiązany z kontrolą ruchu i podejmowaniem decyzji. Spadek aktywności neuronowej w płacie czołowym może tłumaczyć gorsze osiągnięcia zaobserwowane wśród europejskich sportowców, w związku z niższym u nich natlenieniem mózgu. W przypadku kenijskich biegaczy taki spadek w trakcie wysiłku nie występuje.

– Wierzymy, że aktywność neuronowa w płacie czołowym mózgu nie jest naruszona i być może ta zdolność do utrzymywania dotlenienia mózgu na stabilnym poziomie może wpływać na ich świetne wyniki osiągane w biegach długodystansowych – wyjaśnia Concejero.

Badania obejmowały także analizę możliwych przyczyn tej wyjątkowej cechy zaobserwowanej wśród afrykańskich biegaczy. Stabilność w dotlenieniu ich mózgów podczas maksymalnego wysiłku przypisywano czynnikom ich wczesnego stylu życia, takim jak prenatalna ekspozycja na dużych wysokościach i wysoki poziom aktywności fizycznej w dzieciństwie.

– Prenatalna ekspozycja na duże wysokości chroni płód, wpływa na większy przepływ krwi do tętnicy macicznej, który to może powodować większą pojemność krążeniową w dorosłym życiu, a w konsekwencji rzadsze występowanie tętniczej desaturacji podczas wykonywania ćwiczeń o wysokiej intensywności – podsumował badania Concejero.

Także regularne wykonywanie ćwiczeń fizycznych w dzieciństwie wnosi wiele korzyści, takich jak lepsza koordynacja, niższy poziom cytokin (białka wpływające min na budowę odporności organizmu), a także, co najważniejsze – większy wzrost neuronów w następstwie większego unaczynienia mózgu w życiu płodowym.

– Ten ostatni czynnik może częściowo tłumaczyć dlaczego natlenienie ich mózgów pozostaje na stałym poziomie podczas okresu maksymalnego wysiłku – twierdzi Jordan Santos-Concejero.

* Faculty of Physical Activity and Sport Sciences of the University of the Basque Country