Por décadas, os cientistas elogiaram a relação positiva entre exercícios e humor. Os exercícios parecem influenciar o humor de várias maneiras, principalmente pela liberação de substâncias químicas, chamadas neurotransmissores, que aliviam a dor e elevam o ânimo. A atividade física produz um efeito positivo nos níveis das quatro substâncias químicas cerebrais essenciais que afetam o humor: epinefrina, serotonina, dopamina e as endorfinas. Além disso, o exercício estimula a liberação do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) na região do hipocampo do cérebro, o que estimula a geração de novos neurônios e o reparo de neurônios danificados. Como os estudos mostram que o hipocampo em indivíduos deprimidos pode ser 15% menor do que o normal, a neurogênese acelerada por meio do BDNF desencadeado por exercícios pode ajudar a tratar a depressão clínica.
A adrenalina é o mensageiro químico responsável pela resposta de luta ou fuga do corpo ao perigo ou estresse. Este produto químico se esgota em condições de estresse crônico, ansiedade e fome, freqüentemente produzindo exaustão, fadiga mental e depressão. Embora o exercício intenso estimule a liberação de epinefrina, o exercício regular e moderado, com alternância de níveis leves e intensos de esforço, reduz os níveis circulantes de epinefrina. Isso facilita o melhor funcionamento do sistema nervoso parassimpático, que medeia a digestão, o sono, a resposta imunológica e o reparo dos tecidos do corpo. Ele também diminui a frequência cardíaca, a pressão arterial, a temperatura corporal e os níveis de cortisol, todos os quais têm um efeito psicologicamente calmante e energizante, explicando parte da ligação entre exercícios e humor.
A serotonina é o principal neurotransmissor responsável por sensações de bem-estar e satisfação. Estudos mostraram que pessoas deprimidas reduziram os níveis de serotonina no cérebro e muitos dos medicamentos antidepressivos atuam elevando os níveis de serotonina. Níveis baixos de serotonina levam à irritabilidade, fadiga e mau humor. Além de estimular a neurogênese, o BDNF aumenta a produção e a sinalização de serotonina, o que, por sua vez, aumenta a liberação de BDNF. Este ciclo sinérgico pode ser um componente crítico da associação significativa entre exercícios e melhora do humor.
A dopamina ajuda o corpo a regular os ciclos de vigília e sono. Um desequilíbrio na dopamina interrompe os padrões de sono saudáveis, produzindo fadiga. O jet lag é um resultado comum do desequilíbrio de dopamina associado a viagens entre fusos horários, dieta pobre ou fome, estresse ou ansiedade. No cérebro, os níveis de dopamina flutuam em sincronia com os níveis de serotonina. Uma vez que os exercícios elevam os níveis de serotonina, os níveis de dopamina também aumentam, especialmente em resposta a exercícios de intensidade moderada e longa duração, ilustrando ainda mais a conexão entre exercícios e humor.
As endorfinas, analgésicos opiáceos naturais do corpo, reduzem a dor física e mental e produzem uma forma de euforia. Esses produtos químicos, que são liberados pela glândula pituitária em resposta à dor ou estresse associados ao exercício, interagem com os mesmos receptores da heroína ou da morfina, reduzindo a dor e gerando uma sensação natural. A pesquisa mostra que as endorfinas são derramadas no cérebro 30 minutos após o início da atividade física, e esse influxo aumenta com a frequência dos exercícios. Embora as endorfinas possam ter um efeito viciante, muito parecido com a nicotina ou a morfina, o atraso de 30 minutos na gratificação necessária para atingir uma alta diminui as qualidades viciantes do exercício. De acordo com várias pesquisas, apenas 15% dos americanos praticam regularmente atividades físicas moderadas e experimentam os efeitos eufóricos do exercício e da melhora do humor pelas endorfinas.
Embora qualquer tipo de exercício produza melhora do humor, o tipo de exercício que uma pessoa pratica faz uma diferença significativa no efeito que tem sobre as substâncias químicas do cérebro. Atividades altamente intensas, como corrida, levantamento de peso e treinamento intervalado, aumentam os níveis de adrenalina. Por outro lado, ciclismo, corrida de longa distância, natação e outras atividades que requerem esforço moderado por longos períodos de tempo produzem um dividendo maior nas substâncias químicas cerebrais que aumentam o humor. As vias que são usadas repetidamente no cérebro tornam-se mais fortes a cada vez que são usadas, tornando a resposta neuroquímica ao exercício e a correspondente elevação do humor mais profunda com o tempo.