Farklı yoğunlukta uygulanan egzersizin serebral kan akışına ve bilişsel fonksiyon üzerine etkisi
The effect of different intensity exercise on cerebral blood flow and cognitive function
Yazar: YUSUF BUZDAĞLI
Danışman: PROF. DR. MİTAT KOZ
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Sağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı / Spor ve Sağlık Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Spor = Sports
Dizin: Aerobik = Aerobic ; Beyin = Brain ; Biliş = Cognition ; Bilişsel işlevler = Cognitive functions ; Egzersiz = Exercise ; Fiziksel aktivite = Physical activity ; Kan akış hızı = Blood flow velocity

Özet:
Fiziksel egzersizin bilişsel fonksiyonlar üzerindeki etkisi 20. yüzyılın başından itibaren geniş çapta incelenmiştir. Egzersizin bilişsel işlevler üzerinde pozitif etkilerinin olduğu ileri sürülmekle birlikte, söz konusu pozitif etkilerin oluşması için egzersizin hangi yoğunlukta uygulanması gerektiğine dair kapsamlı bir çalışmaya rastlanılamamıştır. Bu araştırmanın amacı farklı yoğunlukta (%50VO2maks, %75VO2maks, %100VO2maks) uygulanan akut egzersizin serebral kan akışına ve bilişsel fonksiyonlar üzerine etkisini incelemektir. Çalışmaya, yaşları 18-22 arasında olan 20 birey katılmıştır. Katılımcılara önceden belirlenen maksimal oksijen tüketim kapasitesi değerlerinin %50'sinde ve %75'inde bisiklet ergometresinde 30 dakikalık egzersiz uygulanmıştır. %100VO2maks'ta yapılacak egzersiz, süre olarak birey tükenene kadar yaptırılmıştır. Egzersiz esnasında ve sonrasındaki 30 dakika süresince fNIRS kaydı yapılmış, Stroop testi ise egzersizden hemen sonra, 30 dakika süreyle uygulanmıştır. Sonuç olarak, %50VO2maks'ta uygulanan akut egzersizin dinlenik duruma göre bilişsel fonksiyonlar üzerinde hem reaksiyon zamanı hem de hata oranı üzerinde anlamlı etkisi bulunmuştur. Dinlenik, orta ve yüksek yoğunluklu egzersiz sonrasında uygulanan bilişsel performans sırasında önemli düzeyde bilateral serebral aktivasyon gözlenirken, hafif yoğunluklu egzersiz sonrasında uygulanan bilişsel performans sırasında daha çok rDLPFC'de serebral aktivasyon gözlenmiştir. Egzersiz esnasında hemodinamik yanıtlarda, hafif yoğunlukta uygulanan egzersiz sırasında önemli düzeyde unilateral serebral aktivasyon gözlenirken, orta yoğunlukta uygulanan egzersiz sırasında önemli düzeyde unilateral serebral deaktivasyon gözlenmiştir. Yüksek yoğunluklu egzersiz sırasında ise aktivasyon veya deaktivasyon açısından anlamlı düzeyde bir değişiklik gözlenmemiştir. Çalışma bulguları göz önüne alındığında, %50VO2maks yoğunluğunda uygulanan egzersizin bilişsel performansı kolaylaştırdığı düşünülmektedir. Bu nedenle, %50VO2maks'ta uygulanan aerobik egzersizin pratikte önerilebileceği düşünülmektedir.

Abstract:
The effect of physical exercise on cognitive functions has been widely investigated since the beginning of the 20th century. Although it is claimed that exercise has positive effects on cognitive functions, no comprehensive study has been found on the intensity of exercise in order for these positive effects to occur. The aim of this study is to examine the effect of acute exercise applied at different intensities (%50VO2max, % 75VO2max, %100VO2max) on cerebral blood flow and cognitive functions. Twenty individuals which have age range between 18-22 participated in the study. Participants were given 30 minutes of exercise on a bicycle ergometer at %50 and %75 of the predetermined maximal oxygen consumption capacity values. Exercising at %100VO2max was done until the individual was exhausted. fNIRS was recorded during the exercise and 30 minutes after it, and the Stroop test was applied for 30 minutes immediately after the exercise. As a result, it was found that acute exercise applied at %50VO2max had a significant effect on both reaction time and error rate on cognitive functions compared to resting state. While significant bilateral cerebral activation was observed during cognitive performance applied after resting, moderate and high-intensity exercise, cerebral activation was observed more in the rDLPFC during cognitive performance applied after light-intensity exercise. While hemodynamic responses were observed during exercise, significant unilateral cerebral activation was observed during light-intensity exercise, significant unilateral cerebral deactivation was observed during moderate-intensity exercise. There was no significant change in activation or deactivation during high-intensity exercise. Considering the study findings, it is thought that exercise performed at %50VO2max intensity facilitates cognitive performance. Therefore, it is thought that aerobic exercise applied at %50VO2max can be recommended in practice.