L’insulino-resistenza e l’anormale metabolismo del glucosio, sono prevalenti durante le fasi subacuta e cronica del recupero all’ictus, predisponendo i sopravvissuti a complicazioni micro e macro vascolari che peggiorano la morbilità e la mortalità. L’allenamento su tapis roulant diminuisce l’iperinsulinemia e migliora la tolleranza al glucosio nei sopravvissuti all’ictus con ridotta tolleranza al glucosio. Anche se l’esercizio aerobico di riabilitazione per l’ictus potrebbe migliorare i prodotti metabolici e altri fattori legati al rischio di infartri e ictus ricorrenti, nessuno studio ha valutato gli effetti dell’allenamento di resistenza (RT) sul metabolismo del glucosio in pazienti con disabilità croniche dovute all’ictus. È stato già dimostrato che l’allenamento di resistenza migliora l’azione dell’insulina nelle popolazioni non colpite da ictus, l’allenamento di resistenza è stato recentemente riconosciuto dall’American College of Sports Medicine per questo scopo. Cambiamenti quantitativi e qualitativi si verificano nel muscolo scheletrico con RT e questo spiega in parte gli effetti metabolici osservati. È stato recentemente riportato che l’RT porta i muscoli della coscia, con o senza paresi, ad ipertrofizzare dopo l’ictus. È importante sottolineare che, l’adattamento di quantità del muscolo scheletrico dopo l’ictus è stato comparabile a quanto osservato in individui della stessa età provenienti da precedenti indagini. Pertanto, è ragionevole ipotizzare che adattamenti metabolici sistematici sono possibili dopo un ictus con questa forma di intervento. I partecipanti sono stati reclutati dai network dell’università del Maryland Medical System del centro medico Baltimore Veterans Affairs (VA). I pazienti con ictus emiparetico cronico (> 6 mesi) completarono tutte le terapie fisiche convenzionali e avevano da lievi a moderati deficit emiparetici dell’andatura, definiti come asimmetria dell’andatura con appoggio ridotto, o appoggio ridotto e aumentata oscillazione dell’arto interessato, mantenendo preservata la capacità per la deambulazione con l’ausilio di dispositivi di assistenza (ad esempio, un girello o un bastone) o aiuti per l’appoggio. Le valutazioni preliminari con anamnesi ed esami hanno escluso i soggetti con insufficienza cardiaca, angina instabile, malattie occlusive delle arterie periferiche, diabete e afasia. I pazienti sono stati esclusi anche per la demenza, grave depressione non trattata e disturbi ortopedici o di dolore cronico. Questo studio è stato approvato dall’Institutional Review Board dell’Università del Maryland e dal comitato di ricerca e sviluppo Baltimore VA. Il consenso informato scritto è stato ottenuto da ciascun partecipante.
TEST
Dei 10 soggetti con ictus che hanno completato il programma, 9 hanno fatto il test orale di tolleranza al glucosio prima e dopo (OGTT), 7 hanno completato entrambi i test di clamp iperglicemici, e tutti hanno fatto 1 ripetizione massimale (1-RM) di forza, test per il consumo massimo di ossigeno (VO2 peak ), test dove hanno auto-selezionato la velocità a piedi (SSWS), e densitometria ossea DXA prima e dopo il programma. Un soggetto ha completato il clamp iperglicemico ma non il test OGTT. Una prova di forza di 1-RM è stata condotta con leg press e leg extension su ogni gamba. Due sessioni di familiarizzazione sono state incluse prima del test preliminare di 1-RM per evitare gli effetti confondenti di apprendimento sulle misurazioni dei valori di partenza della forza. La forza nelle gambe di soggetti con paresi e senza paresi è stata testata separatamente utilizzando attrezzature pneumatiche per l’allenamento di resistenza costruite per il movimento di una sola gamba (Keiser, Fresno, CA). É stato condotto un test da sforzo a circuito aperto con spirometria per misurare il picco di VO2 durante un test su tapis roulant in pendenza come descritto in precedenza.
VELOCITÀ A PIEDI AUTO-SELEZIONATA (SSWS)
Il walk test in 9m è ampiamente riconosciuto come un indice valido di recupero della mobilità dopo l’ictus e simula la distanza necessaria per molte attività casalinghe per le funzioni della vita quotidiana. La velocità del passo è stata determinata da un ritmo scelto dai pazienti stessi, i partecipanti hanno utilizzato lo stesso dispositivo di assistenza e/o ortesi che normalmente utilizzavano per camminare in una stanza a casa. Prima della prova, i partecipanti sono stati posizionati alcuni passi dietro un cono arancione per evitare il timing del periodo di accelerazione. Il tester quindi ha avviato la camminata al comando di “pronti, partenza, via”. Il cronometro è stato avviato quando la punta del piede del partecipante ha attraversato il primo cono (il più vicino). Il timer è stato interrotto quando il tallone del partecipante ha attraversato la fine del cono che è stato allineato con la distanza misurata. I partecipanti sono stati istruiti a camminare diversi passi oltre il secondo cono per evitare gli effetti della decelerazione sui tempi misurati.
METABOLISMO DEL GLUCOSIO
Il test orale di tolleranza al glucosio è stato eseguito dopo 12 ore di digiuno notturno per misurare la tolleranza al glucosio, il glucosio totale e la risposta dell’insulina al carico orale di glucosio. Dopo che 2 campioni di sangue venoso (5 ml) sono stati prelevati da un catetere antecubitale per stabilire i valori di base, i partecipanti hanno assunto 75 g di glucosio. I campioni di sangue successivi sono stati prelevati ogni 30 minuti per 2 ore. Tutti i campioni sono stati analizzati per il glucosio (metodo glucosio ossidasi, YSI Analyzer, YSI Life Sciences, Yellow Springs, OH) e per l’insulina tramite dosaggio radioimmunologico (Millipore, Billerica, MA). I campioni di plasma sono stati congelati (-70 ° C) e analizzati in duplicato nello stesso test per evitare errori e variabilità delle misure.
SENSIBILITÀ ALL’INSULINA
La sensibilità dei tessuti periferici all’isulina endogena e la sensibilità β-cellulare al glucosio sono stati misurati prima del programma e 24 ore dopo l’ultima sessione di allenamento con la tecnica del clamp iperglicemico. Un catetere endovenoso è stato posto in una vena nella fossa antecubitale per infondere il destrosio (mantenendo il glucosio plasmatico entro il 10% del livello di glucosio selezionato, che era 98 mg/dL al si sopra del livello basale a digiuno). Un secondo catetere è stato inserito in maniera retrograda in una vena del dorso della mano o del polso. La mano fu chiusa in una camera isolata e riscaldata per arterializzare il sangue ottenuto. I campioni di sangue sono stati prelevati ogni 2 minuti da 0 a 10 minuti e ogni 5 e 10 minuti, successivamente, per la determinazione dei livelli di glucosio e insulina plasmatica come già indicato. Il glucosio utilizzato o glucosio metabolizzato (M) è stato calcolato dalla quantità di glucosio infuso dopo il prelievo, è stato calcolato sia il glucosio equivalente lo spazio sia la quantità di glucosio perso con le urine durante il clamp iperglicemico. Sia M (glucosio utilizzato, 10-120 min) sia la secrezione di insulina (I; 10-120 min) sono stati ottenuti per calcolare M/I, che è una misura della sensibilità del tessuto alla secrezione endogena di insulina. Il clamp non è stato eseguito in 3 dei 10 individui a causa della difficoltà di accesso venoso.
RESISTANCE TRAINING
Il protocollo di allenamento RT è stato progettato per fornire uno stimolo allenante ad alto volume e ad alta intensità per ottenere il massimo adattamento della massa muscolare scheletrica in un periodo di 3 mesi. I soggetti si sono allenati 3 volte alla settimana per 12 settimane, eseguendo 2 serie di 20 ripetizioni unilaterali su macchinari (Keiser K-300 resistenza pneumatica; Keiser) per leg press, leg extension e leg curl ad ogni sessione. In generale, la resistenza è stata fissata ad un livello tale da causare il cedimento muscolare a metà strada tra le ripetizioni 10 e 15. La resistenza è stata poi gradualmente ridotta per consentire il completamento di tutta la serie da 20 ripetizioni. I partecipanti hanno allenato ogni gamba separatamente per tenere conto delle differenze di requisiti di resistenza e di progressione tra gli arti. Nel corso del tempo, i livelli di resistenza sono stati progressivamente aumentati per tenere conto dell’aumento di forza e per massimizzare l’intensità dell’allenamento. Ogni sessione di RT durava 30- 45 minuti a seconda del grado di disabilità. Fu usato il t-test comparato per valutare i cambiamenti nelle variabili di risultato attraverso il tempo. Coefficienti di correlazione di Pearson sono stati usati per valutare la forza della relazione tra la composizione corporea e le variabili metaboliche. I risultati sono esposti come media ± errore standard con un requisito per la significatività di un p-value a due code di 0.5.
RISULTATI
I partecipanti (65 ± 2 anni; media ± errore standard; 57-76 anni; n = 10) avevano un indice di massa corporea medio nel range del sovrappeso, erano fuori forma in base al test per la VO2 peak sul tapis roulant, e avevano disabilità moderata in base alla velocità a piedi (Tabella 1). Nessuna di queste caratteristiche ha cambiato in modo significativo nel periodo di intervento. Inoltre non c’è stato nessun cambiamento nella massa grassa, massa magra, e percentuale di grasso corporeo con l’allenamento.
FORZA
Con l’allenamento di resistenza la ripetizione massimale alla leg extension ha aumentato rispettivamente del 45% (P <.01) e del 22% (P <.05) la forza nella gamba paretica e non paretica. La leg press ha aumentato la forza del 23% nella gamba paretica (P <.05) e ha mostrato un aumento non significativo del 22% nella gamba non paretica (Tabella 1).
OGTT
All’inizio dello studio, il 50% dei soggetti aveva alterata tolleranza al glucosio. Dopo due ore l’area sotto la curva (AUC) dell’insulina è diminuita del 16% (76.014 ± 9243 v 64.141 ± 11.110 pmol/L), ma non ha raggiunto la significatività statistica (P = .18). Allo stesso modo, l’area del glucocosio AUC sotto la curva non ha mostrato un cambiamento significativo durante il test orale di tolleranza al glucosio.
CLAMP IPERGLICEMICO
L’insulina plasmatica a digiuno è diminuita del 23% (P <.01) con RT. La risposta insulinica media nella prima fase (0-10 min) è diminuita del 24% (P <.05), e la risposta insulinica media nella seconda fase (10-120 min) è diminuita del 26% (P <.01; Fig 1). Il glucosio metabolizzato (M) non è cambiato dopo RT (24,2 ± 1,8 v 24.1 ± 1.9 μmol.kg-1 min-1). Tuttavia, M/I è aumentato del 31% dopo RT (P <.05), indicando un aumento nella sensibilità all’insulina con l’intervento. Prima dell’allenamento l’indice di massa corporea è risultato significativamente correlato con la risposta insulinica nella seconda fase (r = .80; P <.05). Tuttavia, i cambiamenti nell’azione dell’insulina attraverso l’intervento RT potrebbero non mostrare una relazione con la composizione corporea in base all’assenza di cambiamento in questi parametri con DXA (massa grassa, massa magra e percentuale di grasso corporeo).
CONCLUSIONI
Questi risultati preliminari sono i primi a documentare miglioramenti nella sensibilità all’insulina con RT dopo l’ictus. Mostrano significativa riduzione dell’insulina a digiuno e della risposta insulinica al glucosio infuso e miglioramenti nella sensibilità all’insulina dopo 3 mesi di RT. Questo è clinicamente importante, dato che la resistenza all’insulina è sempre più riconosciuta come un fattore di rischio indipendente di ictus e malattie cardiovascolari, una delle principali cause di morte nei sopravvissuti all’ictus. Gli studi epidemiologici dimostrano che l’iperinsulinemia a digiuno è legata al rischio di eventi cardiaci ischemici, ispessimento della tonaca intima-media carotidea e ictus. Inoltre, una prospettiva di indagine riferisce che l’insulina dopo pasto predice il rischio di futuri ictus. Questo studio suggerisce che una maggiore intensità RT potrebbe qualificarsi come una terapia non farmacologica per ridurre decrementi nel metabolismo del glucosio dopo ictus disabilitante. Nel complesso, gli attuali risultati preliminari in pazienti con ictus sono incoraggianti e servono come primo fondamento basato su prove per estendere questo tipo di esercizio di riabilitazione ai pazienti neurologicamente disabili con insulino-resistenza. Questi risultati forniscono la prima prova preliminare che l’RT può ridurre l’iperinsulinemia e migliorare la sensibilità all’insulina dopo un ictus inabilitante.
Figura 1 Insulina plasmatica media durante il clamp iperglicemico di 2 ore in ciascuna delle 3 fasi (basale, 0-10 minuti, e 10-120 minuti) (n = 7). C’è stata una significativa riduzione di insulina per ogni fase dopo 12 settimane di allenamen
to resistivo (RT). I valori sono media ± errore standard. * P <.05; ** P <.01 (P è un indice statistico si riferisce all’attendibilità dei risultati e alla loro significatività)
Caratteristiche dei partecipanti con ictus prima e dopo allenamento resistivo (n = 10)
Tabella 1 Abbreviazioni:
1-RM, 1 ripetizione massimi;
BMI, indice di massa corporea;
RT, allenamento resistivo;
VO2, consumo di ossigeno.
I valori sono mostrati come media ± errore standard.
Articolo curato da: Dott. Giuseppe Audino
BIBLIOGRAFIA
Frederick M. Ivey, PhD and Alice S. Ryan, PhD ” Resistive Training Improves Insulin Sensitivity after Stroke” J Stroke Cerebrovasc Dis. 2014 February ; 23(2): 225–229. doi:10.1016/j.jstrokecerebrovasdis. 2012.12.014
