Esercizio Fisico Adattato nel Diabete Mellito di tipo 1

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Il diabete di tipo 1, è causato dal deterioramento delle cellule ß pancreatiche a causa di un processo autoimmune. Ciò si traduce in una riduzione progressiva della produzione di insulina fino alla sua totale abolizione. Nel diabete di tipo 1, durante l’esercizio, si osservano riduzioni della massima frequenza cardiaca (HRmax), deficit di reattività vascolare periferica e una riduzione del volume ematico circolante. Si è anche visto che la capacità di indurre la vasocostrizione arteriolare è alterata, quindi vi è una ridotta capacità di elevare adeguatamente il tono simpatico. Questo risultato è coerente con l’insufficienza autonomica presente anche in assenza di una neuropatia autonomica. Una possibile spiegazione sulla riduzine del tono simpatico durante l’esercizio, può essere fornita dagli episodi di ipoglicemia frequenti. L’insufficienza autonomica spesso descritta, può spiegare perché il loro massimo valore nella frequenza cardiaca HRmax è ridotto rispetto a quello dei soggetti sani. A lungo termine, può portare a bassa pressione sanguigna e affaticamento precoce durante l’esercizio.

L’esercizio fisico, dovrebbe essere incoraggiato nelle persone con Diabete di tipo 1 per ragioni simili ai soggetti con diabete di tipo 2. L’esercizio fisico regolare, aumenta la sensibilità all’insulina (sia a breve che a lungo termine), abbassa i livelli di glucosio nel sangue, riduce il grasso corporeo, migliora la funzione cardiovascolare. Tuttavia, a causa della perdita della massa /funzione pancreatica (cellule β), i soggetti con Diabete 1 affrontano univocamente un numero di sfide per la preparazione all’esercizio. Mentre il il controllo metabolico è tipicamente raggiungibile nel Diabete 2, come risposta adattativa all’esercizio fisico, diverso è per il Diabete 1, perché se i livelli di insulina sono carenti, l’esercizio fisico può portare a iperglicemia o chetosi.

La ricerca ha dimostrato l’importanza dello stretto controllo glicemico come pilastro nella gestione del diabete 1, soprattutto durante l’attività. Le precauzioni includono: dosi ridotte di insulina in previsione dell’esercizio; pronta ingestione di carboidrati riassorbibili e infusione di insulina sottocutanea. Infatti il monitoraggio continuo del glucosio, si è dimostrato efficace nel poter adattare l’esercizio fisico in questi soggetti. Nel metabolismo sano, l’omeostasi del glucosio durante l’esercizio, è assicurata da una serie di risposte neuro-endocrine che coinvolgono l’ormone della crescita, il cortisolo, insulina, glucagone e epinefrina, modulando quindi il bilanciamento tra produzione e utilizzazione del glucosio, durante l’esercizio, per mantenere l’euglicemia. Sfortunatamente, queste risposte, in questi soggetti con diabete 1, possono essere anormali / perse e l’ipoglicemia è tra le complicanze metaboliche più frequenti. La risposta della glicemia all’esercizio, è determinata da un equilibrio tra glicemia epatica e captazione del glucosio muscolare. Questo equilibrio è in funzione della dieta, terapia, parametri relativi alle modalità di esercizio e caratteristiche del soggetto.

METABOLISMO DURANTE L’ESERCIZIO FISICO NEL SOGGETTO SANO

Durante l’attività fisica, a causa dell’aumentato metabolismo energetico, la glicemia è rapidamente diminuita. Tuttavia, ci sono meccanismi fisiologici che aiutano a mantenere livelli euglicemici. Le principali vie metaboliche interagiscono per mantenere l’omeostasi del glucosio. Questi meccanismi includono:

1. Mobilitazione del glucosio dalle riserve di glicogeno epatico.

2. Mobilitazione di acidi grassi non esterificati (NEFA) dal tessuto adiposo (che risparmia glucosio nel sangue).

3. Gluconeogenesi (aminoacidi, acido lattico e glicerolo).

4. Blocco di entrata del glucosio nelle cellule così da utilizzare gli acidi grassi come combustibile.

METABOLISMO ENERGETICO NEL SOGGETTO CON DIABETE 1

L’esercizio intenso a breve termine, induce la disgregazione del glicogeno per assicurare una costante fornitura di energia. Tuttavia, il processo porta accumulo di piruvato plasmatico e lattato. Nel soggetto con diabete 1, la risposta al piruvato è attenuata. Dato che l’insulina inibisce la disgregazione del glicogeno, la presenza di aumentati livelli di insulina, possono causare una risposta glicogenolitica ridotta. Durante l’esercizio, quando l’approvvigionamento energetico non corrisponde alla domanda, può verificarsi un basso livello di glucosio nel plasma. Di conseguenza, le catecolamine vengono rilasciate per stimolare la lipolisi. Nelle persone con diabete 1, la lipolisi è attenuata, nuovamente attribuibile ad alti livelli di insulina. Successivamente quando il glucosio non è disponibile come combustibile primario, la disgregazione proteica serve a fornire una fonte di energia alternativa. Gli studi indicano che l’alto livello di insulina circolante, può attenuare il processo di scomposizione proteica.  I livelli sierici di insulina in questi soggetti, sono risultati più alti dopo 30 minuti di esercizio e questo potrebbe essere uno dei motivi della diminuita risposta endocrina e metabolica all’esercizio. Alti livelli di insulina possono raggiungere livelli sopra-fisiologici, portando a resistenza all’insulina. La resistenza all’insulina è evidenziata sia nelle cellule epatiche e scheletriche.

IPOGLICEMIA POST-ESERCIZIO NEL DIABETE DI TIPO 1

I soggetti con diabete di tipo 1, sono ad alto rischio di ipoglicemia in seguito all’esercizio fisico. Inoltre, c’è un ritardo nel recupero del glucosio attribuibile alla diminuita risposta del glucagone e ridotta insulina iniettata. Nelle persone sane, il pancreas secerne il glucagone in risposta all’ipoglicemia. Il glucagone stimola la disgregazione del glicogeno nel fegato (glicogenolisi epatica). Di conseguenza, il glicogeno viene convertito in glucosio, normalizzando i livelli di glucosio plasmatico. Molti studi hanno dimostrato che la risposta del glucagone all’ipoglicemia è marcatamente attenuata nel diabete. Nel diabete di tipo 1 di lunga data, questa risposta al glucagone è irreversibilmente persa. Di conseguenza, il corpo fa affidamento su altre risposte per normalizzare l’ipoglicemia indotta dall’esercizio. L’ipoglicemia è un potente stimolatore dell’epinefrina. In risposta all’ipoglicemia, il midollo surrenale secerne l’adrenalina che aiuta a compensare il basso livello di glucosio, promuovendo la glicogenolisi e la lipolisi. In queste persone, i livelli plasmatici di epinefrina sono ridotti di un terzo. Molti soggetti posso incorrere ad ipoglicemia a insorgenza tardiva, circa 7-11 ore dopo l’esercizio. Questo potrebbe essere dannoso, soprattutto perché “inconsapevole” e questo implica la necessaria modifica della terapia insulinica post-esercizio.

IPERGLICEMIA INDOTTA DALL’ESERCIZIO FISICO

Diminuzione dei livelli di insulina, può portare a iperglicemia. In assenza di insulina, le cellule muscolari non utilizzano il glucosio come combustibile, usando così gli acidi grassi e chetoni, che portano alla chetoacidosi. Se la glicogenolisi dal fegato continua, senza che i muscoli assumano glucosio, i livelli plasmatici di glucosio possono aumentare, con conseguente iperglicemia. L’iperglicemia può essere dovuta da un esercizio ad alta intensità che aumenta i livelli di catecolamina e cortisolo, che aumenta così la produzione di glucosio epatico. Negli individui sani questo aumento delle catecolamine è compensato da una maggiore secrezione di insulina al termine dell’esercizio, mentre nei soggetti con diabete 1, un tale fenomeno potrebbe esacerbare in iperglicemia.

TIPO DI ESERCIZIO FISICO CONSIGLIATO

La risposta fisiologica all’esercizio dipende dall’intensità, volume e frequenza degli esercizi (anche in relazione alla quantità di massa muscolare coinvolta). Il tasso di esaurimento del glicogeno è direttamente proporzionale all’intensità dell’esercizio. La glicogenolisi è rapida durante l’esercizio ad alta intensità. L’esercizio fisico ad alta intensità aumenta i livelli plasmatici di epinefrina che aumenta la disgregazione del glicogeno. Alcuni tipi di esercizi, come l’esercizio aerobico, anche se eseguiti per soli 15 minuti, possono causare un significativo aumento dei livelli di GH nel plasma. Gli studi mostrano una dose-risposta lineare tra l’intensità dell’esercizio e la secrezione di GH. L’esercizio anaerobico comporta l’intensificazione della contrazione muscolare con accumulo di acido lattico. Gli alti livelli di lattato riducono l’assorbimento e l’utilizzo di glucosio plasmatico /acidi grassi, nel muscolo scheletrico. Questi due meccanismi combinati potrebbero comportare iperglicemia nel diabete 1. Tuttavia, gli studi dimostrano che sprint di 10s ad alta intensità, aiutano a prevenire l’ipoglicemia post-esercizio. È stato anche visto che un allenamento con i pesi prima dell’esercizio aerobico, può essere utile nel mantenere i livelli di glucosio nel sangue nel diabete 1.

H.I.I.T. : UNA NUOVA FRONTIERA DEL CONTROLLO GLICEMICO NEL DIABETE 1?

L’esercizio intermittente ad alta intensità è una modalità affascinante di allenamento, che consiste in un esercizio di intensità moderata con brevi periodi di sprint intervallati. In effetti, l’esercizio ad alta intensità intermittente dovrebbe essere preferito rispetto all’esercizio aerobico continuo ad intensità moderata, per aiutare a prevenire l’escursione estrema dei livelli di glucosio. Inoltre, riduce lo smaltimento del glucosio rispetto all’esercizio di intensità moderata continua, che implica un’elevata flessibilità nello spostamento del metabolismo verso altri substrati. Riduce la destabilizzazione metabolica post-sforzo, offre protezione contro l’ipoglicemia notturna e comporta un potenziamento del metabolismo ossidativo.

Si consigliano un paio di misurazioni del glucosio prima dell’esercizio, distanziate tra loro di 15-45 minuti. Idealmente, i controlli della glicemia dovrebbero essere effettuati ogni 30 minuti durante l’attività fisica in modo posso essere sempre adattata.

ESERCIZIO AEROBICO NEL DIABETE 1

Adolescenti con diabete 1, hanno dimostrato di avere una capacità aerobica inferiore del 20% rispetto ai controlli sani. La capacità di esercizio, sembra essere correlata al controllo glicemico, che a sua volta spiega, in una certa misura, il calo delle prestazioni. Secondo L”American Diabetes Association”, i bambini e gli adulti dovrebbero eseguire almeno 60 minuti o più, di esercizio fisico da moderato a vigoroso, ogni giorno. Gli adulti dovrebbero svolgere almeno 150 min / settimana per 3-7 giorni a settimana (con non più di 2 giorni consecutivi di riposo) a intensità, da moderata a vigorosa (50-70% della frequenza cardiaca massima, 50-85% di VO2max).

ESERCIZIO DI FORZA NEL DIABETE 1

Decrementi nella forza muscolare, comporta diminuzione nelle dimensioni delle fibre muscolari e aumento degli enzimi glicolitici e fibre a contrazione rapida nel soggetti con diebete 1. Questi fattori, insieme al più alto flusso glicolitico, disidratazione precoce e acidosi, potrebbero favorire affaticamento precoce. I programmi di allenamento della forza, possono contrastare questo rimodellamento dannoso. Questi allenamenti possono includere il sollevamento pesi (pesi liberi), macchine isotoniche, esercizi isometrici e calistenici. L”American Diabetes Association” raccomanda di svolgere almeno 8-10 esercizi con 1-3 serie di 10-15 ripetizioni, 2/3 volte a settimana.

I soggetti con diabete 1, presentano numerose caratteristiche di aterogenesi, che stimolano l’espressione di citochine proinfiammatorie. L’esercizio innesca la risposta di citochine anti-infiammatorie, fornendo protezione anche alle cellule beta pancratiche. L’esercizio regolare, migliora il sistema di difesa antiossidante, riducendo così lo stress ossidativo. Questi adattamenti possono esprimere un modello di citochina che può preservare l’omeostasi del redox delle β-cellule, quindi la capacità di secrezione dell’insulina.

I programmi di esercizio fisico, dovrebbero essere meticolosamente adattati e basati su un attento monitoraggio in termini di controllo della glicemia e parametri infiammatori o ossidativi.

BIBLIOGRAFIA

Roberto Codella, Ileana Terruzzi, Livio Luzi Why should people with type 1 diabetes exercise regularly?” Review Article.

Silvana Roberto and Antonio Crisafulli “Consequences of Type 1 and 2 Diabetes Mellitus on the Cardiovascular Regulation During Exercise: A Brief Review” Current Diabetes Reviews, 2017, 13, 560565.

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Dott. Fabio Perna

Chinesiologo Clinico (Specialista in Esercizio Fisico Adattato). Aree di interesse: Osteoporosi - Cardiopatie - Recupero Motorio Post-riabilitativo - Rieducazione Posturale - Malattie Metaboliche (Diabete Mellito, Sindrome Metabolica, Obesità) Consulenza: dott.fabioperna@gmail.com

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