Como o movimento dos músculos abdominais pode funcionar como uma bomba hidráulica no cérebro

Sabemos há muito tempo que mexer o corpo faz bem ao cérebro, mas um novo estudo aponta para um possível motivo: o movimento poderá activar uma espécie de bomba hidráulica que ajuda a expulsar fluidos no cérebro.

A partir de experiências com ratos e de simulações, uma equipa da Pennsylvania State University (Penn State) concluiu que os movimentos dos músculos abdominais podem propagar-se até à cabeça e, assim, contribuir para “lavar” materiais residuais que se vão acumulando ao longo do dia.

Isto é uma prova concreta de que o que acontece no cérebro e no resto do corpo está mais ligado do que muitas vezes pensamos - e um lembrete útil para ir mexendo o corpo, da forma que fizer mais sentido para cada pessoa, ao longo do dia.

“"A nossa investigação explica como o simples acto de nos mexermos pode funcionar como um mecanismo fisiológico importante para promover a saúde do cérebro"”, afirma o neurocientista da Penn State Patrick Drew.

“"Neste estudo, descobrimos que, quando os músculos abdominais contraem, empurram o sangue do abdómen para a medula espinal, tal como num sistema hidráulico, aplicando pressão ao cérebro e fazendo-o mover".”

O que os investigadores observaram nos ratos

Como os ratos são mamíferos, o seu organismo partilha semelhanças relevantes com o nosso - e por isso são frequentemente o primeiro modelo usado para explorar a fisiologia humana.

Além disso, é possível realizar neles procedimentos que seriam inaceitáveis em pessoas, como abrir uma pequena “janela” no crânio para observar directamente o que se passa no interior.

Neste trabalho, os investigadores olharam através dessas janelas para o cérebro de ratos vivos, recorrendo à microscopia de dois fotões para obter imagens de alta definição do que acontecia lá dentro.

Quando os ratos caminhavam em passadeiras, com a cabeça imobilizada, os cientistas observaram que o cérebro se deslocava logo após a contracção abdominal que ocorre imediatamente antes de o animal dar um passo.

Ao exercerem uma pressão ligeira no abdómen de ratos anestesiados, confirmaram que essa pressão era a origem da deslocação cerebral.

“"É importante sublinhar que o cérebro começou a regressar à sua posição de base imediatamente após a remoção da pressão abdominal"”, diz Drew. “"Isto sugere que a pressão abdominal pode alterar, de forma rápida e significativa, a posição do cérebro dentro do crânio".”

É possível que o nosso cérebro seja sujeito a um efeito semelhante quando nos elevamos de uma passada (lunge) ou rodamos o tronco numa posição de ioga.

A “bomba” entre abdómen, medula e cérebro

Exames de microtomografia computorizada (TC) - que recorrem a raios X para criar reconstruções virtuais tridimensionais de estruturas internas - revelaram a rede de veias que forma esta “bomba” entre a cavidade abdominal, a medula espinal e o cérebro.

Como é difícil incluir toda a física complexa envolvida no fluxo de fluidos no cérebro e à volta das suas várias membranas, a equipa optou por uma abordagem simplificada na componente de modelação computacional.

“"O cérebro tem uma estrutura parecida com a de uma esponja, no sentido em que existe um ‘esqueleto’ macio e o fluido consegue atravessá-lo"”, explica o engenheiro biomédico Francesco Costanzo, que liderou a modelação computacional do estudo.

“"Seguindo a ideia do cérebro como uma esponja, também o imaginámos como uma esponja suja - como se limpa uma esponja suja? Passa-se por água e espreme-se"”, acrescenta Costanzo.

Naturalmente, o cérebro não é tão simples como uma esponja - mas esta analogia serve como ponto de partida para tentar compreender um dos órgãos mais complexos do corpo.

Como o movimento pode influenciar o líquido cefalorraquidiano (LCR)

As simulações indicaram que os pequenos movimentos do cérebro, desencadeados pelo aumento de tensão no abdómen, seriam suficientes para fazer o líquido cefalorraquidiano (LCR) atravessar o tecido e sair do cérebro para a camada entre o cérebro e o crânio conhecida como espaço subaracnoide.

Estudos anteriores já mostraram que o fluxo de LCR é importante para remover produtos residuais do cérebro, que de outro modo podem contribuir para a neurodegeneração.

Curiosamente, durante o sono o LCR desloca-se no sentido inverso: infiltra-se no cérebro a partir do espaço subaracnoide. Até agora, não era claro por que motivo o fluxo do LCR muda de forma tão marcada entre o sono e o estado de vigília; esta investigação apresenta uma explicação possível.

“"Este tipo de movimento é tão pequeno. É o que se gera quando caminhamos ou simplesmente contraímos os músculos abdominais, algo que fazemos sempre que nos envolvemos em qualquer comportamento físico. Pode fazer uma diferença enorme para a saúde do cérebro"”, afirma Drew.

Estes resultados foram publicados na Nature Neuroscience.