Sonno e Fitness

Dormire, un parametro dell'allenamento che troppo spesso viene trascurato. A volte ci avviliamo perché, a prescindere dal programma di allenamento, non riusciamo più a sostenere la seduta odierna come la sessione precedente. Chi è un po' più esperto cercherà subito di indagare se l'errore sia dovuto ai "fantastici 5" (volume, intensità, densità, durata e frequenza). Altri intuiscono che l'alimentazione sia stata insufficiente e optano per spuntini veloci ai distributori. Ma quanti si preoccupano di riflettere sulla quantità e la qualità del sonno della nostra vita? Nelle riviste di settore si legge molto poco (o comunque meno di quanto si dovrebbe). Si pensa di più (giusto o no) a pubblicizzare integratori per migliorare il sonno. 
In questo articolo vi scriverò di una importante ricerca scientifica condotta dal team del Dott. Jeff Liff. Per fare ciò è doveroso tornare per qualche rigo in una calda sera d'estate nell'antica Grecia. 

Fig. 1
Duemila anni fa, Galeno, uno dei ricercatori medici più prominenti del mondo antico, prospettò che mentre siamo svegli, la forza motrice del nostro cervello, il suo succo, fluirebbe verso tutte le parti del corpo, animandole ma prosciugando il cervello, e pensava che dormendo, tutta questa umidità che riempiva il resto del corpo sarebbe risalita, reidratando il cervello e rinnovando la mente.  Ora, questo a noi sembra completamente ridicolo, ma Galeno stava solo tentando di spiegare qualcosa riguardo il sonno con cui noi abbiamo a che fare ogni giorno. Sappiamo tutti per esperienza che dormire ci schiarisce la mente, e che non dormire, ci lascia la mente torbida. Però anche se sappiamo molto di più ora sul sonno che ai tempi di Galeno, ancora non abbiamo capito perché dormire, tra tutte le nostre attività, ha questa incredibile funzione ristoratrice per la mente. Il Dottor Liff e il suo team di ricerca, hanno scoperto che il sonno può essere effettivamente una sorta di elegante stratagemma ad alcune delle esigenze basilari del cervello, un modo unico con il quale il cervello soddisfa le elevate esigenze e gli stretti margini che lo distingue da tutti gli altri organi del corpo. Quasi tutta la biologia che osserviamo può essere pensata come una serie di problemi e soluzioni corrispondenti, e il primo problema che ogni organo deve risolvere è la scorta continua di nutrienti per alimentare tutte le cellule del corpo. Nel cervello, questo è particolarmente critico; la sua intensa attività elettrica consuma un quarto di tutta la scorta di energia del corpo, anche se il cervello rappresenta solo circa il due per cento della massa corporea totale. Quindi il sistema circolatorio risolve il problema della consegna dei nutrienti inviando i vasi sanguigni per fornire nutrienti e ossigeno ad ogni angolo del nostro corpo.

Fig. 2
Nella figura 2 possiamo effettivamente vedere tutto questo. Si osservano i vasi sanguigni nel cervello di un topo vivo. I vasi sanguigni formano una rete complessa che occupa l'intero volume del cervello. Iniziano dalla superficie del cervello e poi si riversano nel tessuto stesso, e mentre si diffondono, forniscono nutrienti e ossigeno ad ogni cellula del cervello. Ora, così come ogni cellula richiede nutrienti per alimentarsi, ogni cellula produce anche rifiuti come sottoprodotto, e la rimozione di questo scarto è il secondo problema fondamentale che ogni organo deve risolvere.
Fig. 3  tratto da
Il diagramma in figura 3 mostra, invece, il sistema linfatico del corpo, che si è evoluto per soddisfare questa esigenza. Si tratta di una seconda rete parallela di vasi che si estende in tutto il corpo. Prende proteine e altri rifiuti dagli spazi tra le cellule, li raccoglie, e poi li scarica nel sangue in modo che possano essere smaltiti. Ma se guardate da vicino la fig. 3 vedrete qualcosa che non torna. Osservando la testa del disegno, una delle cose che si nota è che non vi sono vasi linfatici nel cervello. Questo non ha tanto senso, vero? Voglio dire, il cervello è un organo intensamente attivo che produce una corrispondente quantità di rifiuti che devono essere efficacemente smaltiti. Tuttavia, mancano vasi linfatici, ciò significa che il meccanismo che il resto del corpo mette in atto per smaltire i suoi rifiuti non funziona allo stesso modo per il cervello. 
Allora, come risolve il cervello il suo problema di smaltimento deirifiuti? Questa domanda apparentemente banale è dove il gruppo di ricerca è intervenuto, e la risposta è stata trovata immergendosi nel cervello, giù tra i neuroni e i vasi sanguigni, è in modo scientificamente affascinante la soluzione del cervello al problema dello smaltimento dei rifiuti, è davvero inaspettata, geniale. 
Il cervello ha questa grande pozza di un fluido pulito, chiaro, chiamato liquido cerebrospinale. Lo chiamiamo CSF. Il CSF riempie lo spazio che circonda il cervello, e i rifiuti dentro il cervello si fanno strada fuori dal CSF, che viene scaricato, insieme ai rifiuti, nel sangue. Quindi, in questo modo, suona un po' come il sistema linfatico, giusto? Ma la cosa interessante è che il liquido e i rifiuti dall'interno del cervello, non percorrono il loro cammino in modo casuale verso queste pozze di CSF. Invece, vi è una rete specializzata di tubature che organizza e facilita questo processo.
Fig. 4
L'immagine a sinistra (Fig. 4) mostra cosa succede nella superficie cerebrale, e l'immagine a destra mostra (Fig. 4) cosa succede sotto la superficie all'interno del tessuto stesso. Per facilitare la comprensione, evidenziamo i vasi sanguigni in rosso, e il CSF che circonda il cervello in verde. La cosa sorprendente per me che vi scrivo e per i ricercatori che si sono occupati della ricerca è che il fluido fuori dal cervello, non rimaneva all'esterno. Invece, il CSF veniva pompato nuovamente all'interno e attraverso il cervello lungo i bordi dei vasi sanguigni, e così mentre fluiva nel cervello lungo i bordi di questi vasi, contribuiva a sgomberare, per pulire i rifiuti dagli spazi tra le cellule del cervello. Se ci pensate, utilizzare i bordi dei vasi sanguigni in questo modo è uno stratagemma davvero intelligente. perché il cervello è racchiuso in un teschio rigido ed è pieno di cellule, pertanto non vi è spazio libero all'interno per un intero secondo gruppo di vasi come il sistema linfatico. Eppure i vasi sanguigni, si estendono dalla superficie del cervello fino a raggiungere ogni singola cellula del cervello, il che significa che il liquido che viaggia lungo i bordi di questi vasi sanguigni può accedere facilmente all'intero volume del cervello, quindi è questo modo davvero intelligente di riutilizzare una serie di vasi, i vasi sanguigni, per prendere in consegna e sostituire la funzione di una seconda serie di vasi, i vasi linfatici, e fare in modo che non ne abbiamo il bisogno. La cosa sorprendente è che nessun altro organo ha questo approccio per smaltire i rifiuti dallo spazio tra le proprie cellule. È una soluzione unica al cervello.
Fig. 5
Ma la scoperta più sorprendente è stata che tutto questo, tutto quello che vi ho appena scritto, con tutti questi liquidi che scorrono attraverso il cervello, accade solo nel cervello addormentato. Nella fig 5 a sinistra notiamo quanto il CSF si sta muovendo attraverso il cervello di un topo vivo mentre è sveglio. Quasi niente. Tuttavia nello stesso animale, se solo aspettiamo un po' finché va a dormire, vediamo che il CSF scorre attraverso il cervello, e abbiamo scoperto che allo stesso tempo quando il cervello si addormenta, le cellule cerebrali stesse sembrano ridursi, creando degli spazi tra di loro, permettendo al liquido di attraversarle e permettendo di ripulire i rifiuti. Quindi sembra che Galeno potesse essere sulla strada giusta quando scrisse del liquido che scorre nel cervello quando arriva il sonno. Questa ricerca, 2000 anni dopo, suggerisce che quando il cervello è sveglio ed è impegnato al massimo, non si occupa dello smaltimento dei rifiuti dagli spazi tra le cellule fino a più tardi, e allora, quando va a dormire e non è impegnato, si sposta in una sorta di modalità di pulizia per pulire i rifiuti dagli spazi tra le sue cellule, i rifiuti che ha accumulato durante la giornata. Quindi è un po' come voi o io: accumuliamo le faccende domestiche durante la settimana quando non c'è tempo per farle, e poi recuperiamo il ritardo su tutta la pulizia da fare quando arriva il fine settimana.

Ho scritto molto dello smaltimento dei rifiuti, ma non ho specificato i tipi di rifiuti che il cervello deve smaltire durante il sonno per rimanere in buona salute. Lo scarto su cui studi recenti si sono incentrati è la beta-amiloide, che è una proteina prodotta continuamente dal cervello. Mentre vi scrivo il mio cervello sta producendo beta-amiloide e mentre leggete anche il vostro. La ricerca in corso d'opera si è distaccata molto dal concetto di fitness inteso come semplice attività di sala, tornando ai principi che hanno portato ad una definizione più elegante e completa. Perché in pazienti con il morbo di Alzheimer, il beta-amiloide si accumula e si deposita negli spazi tra le cellule del cervello, invece di essere smaltito via come dovrebbe essere, ed è questo accumulo di beta-amiloide che si pensa possa essere uno dei passi chiave nello sviluppo di questo terribile morbo. Così il gruppo di ricerca ha misurato la velocità di smaltimento del beta-amiloide dal cervello quando è sveglio rispetto a quando è addormentato, e si è scoperto che in effetti, lo smaltimento dei beta-amiloide è molto più rapido nel cervello addormentato. Quindi se dormire, è parte della soluzione del cervello al problema dello smaltimento dei rifiuti, allora questo può cambiare drasticamente il nostro modo di pensare il rapporto tra il sonno, il beta-amiloide e il morbo di Alzheimer. Una serie di studi clinici recenti suggeriscono che tra i pazienti che non hanno ancora sviluppato il morbo di Alzheimer, il peggioramento della qualità e durata del sonno è associato a una maggiore quantità di accumulo di beta-amiloidi nel cervello, e mentre è importante sottolineare che questi studi non provano che la mancanza o scarsità di sonno causino il morbo di Alzheimer, suggeriscono che le carenze del cervello nel mantenere la sua casa pulita smaltendo rifiuti come i beta-amiloide potrebbe contribuire allo sviluppo di malattie come l'Alzheimer. Quindi questa ricerca ci dice che l'unica cosa che tutti voi sapevate già sul sonno, che anche Galeno aveva capito sul sonno, che rinfresca e schiarisce la mente, può essere una parte importante della funzione del cervello. Voi ed io andiamo a dormire ogni singola notte, ma il nostro cervello non riposa mai. Mentre il nostro corpo è disteso e la nostra mente vaga da qualche parte tra i sogni, l'elegante macchinario del cervello lavora sodo nella pulizia e manutenzione di questa macchina incredibilmente complessa. Come le faccende domestiche: un lavoro sporco e ingrato, ma importante anche lui. 

A casa, se smettete di pulire la cucina per un mese, la vostra casa diventerà completamente invivibile molto rapidamente. Ma nel cervello, le conseguenze di restare indietro possono essere molto maggiori dell'imbarazzo per un bancone sporco, perché quando si tratta di pulire il cervello, è proprio la salute e funzionalità della mente e del corpo che sono in gioco, per questo comprendere queste funzioni basilari di pulizia del cervello oggi può essere fondamentale per prevenire e curare malattie della mente domani.




A cura del
 Dott. Francesco Vella






Riferimenti bibliografici

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  13. Paoli ABianco A.What Is Fitness Training? Definitions and Implications: A Systematic Review Article. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26284201
  14. Figura 3 tratta da https://it.dreamstime.com/fotografia-stock-libera-da-diritti-sistema-linfatico-image1454257
Tutte le immagini sono screen shot del video originale "jeff iliff one more reason to get a good night sleep" https://youtu.be/MJK-dMlATmM

This video was produced by TEDMED. Traduzione testo originale TEDMED ITALIA
Italianizzazione e impostazione a cura del Dottor Francesco Vella