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Piano triennale SISP “Tutela della salute nell’attività motoria e/o sportiva – Lotta alla sedentarietà” Corso di formazione “L’attività fisica nell’anziano e nel diabetico” Verona, 7/12/2004. Attività motoria nel paziente diabetico. Paolo Moghetti Endocrinologia e Malattie del Metabolismo
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Piano triennale SISP “Tutela della salute nell’attività motoria e/o sportiva – Lotta alla sedentarietà” Corso di formazione “L’attività fisica nell’anziano e nel diabetico” Verona, 7/12/2004 Attività motoria nel paziente diabetico Paolo Moghetti Endocrinologia e Malattie del Metabolismo Università di Verona
180 Glicemia (mg/dl) 100 ore 8 12 16 20 24 ¯ ¯ ¯ NORMALE
Principali ormoni coinvoltinell’omeostasi glicemica Glucagone Catecolamine Cortisolo GH Insulina iperglicemia ipoglicemia
REGOLAZIONE INSULINICA DELL'UTILIZZO DI GLUCOSIO - T essuti insulinodipendenti (muscolo, grasso, fegato): tessuti di deposito, possono utilizzare glucosio solo in presenza di insulina - T essuti non insulinodipendenti (sistema nervoso, globuli rossi): tessuti vitali, utilizzano glucosio anche in assenza di insulina
Principali risposte ormonali all’esercizio fisico Si riduce: Insulina Aumentano: Glucagone Catecolamine Cortisolo GH ipoglicemia iperglicemia
MUSCOLO CHE LAVORA REGOLAZIONE ENDOCRINA DELL’OMEOSTASI GLUCIDICA DURANTE ESERCIZIO FISICO Ormoni controinsulari Insulina + _ + _ TESSUTI INSULINODIP. SANGUE Glucosio FEGATO SNC/GR
FATTORI CHE AUMENTANO LA CAPTAZIONE MUSCOLARE DI GLUCOSIO DURANTE ESERCIZIO - Aumento del flusso sanguigno ai muscoli in attività - Apertura dei capillari con aumento del letto vascolare - Reclutamento di trasportatori del glucosio (GLUT-4)
contrazioni+insulina insulina (10mU/ml) contrazioni (48/min) citocalasina B Curve dose-risposta dell’effetto della concentrazione di glucosio sul trasporto del glucosio nel muscolo in vitro 4 0 0 3 0 0 Trasporto (nmol/g min) 2 0 0 1 0 0 riposo 0 0 1 0 2 0 3 0 glucosio (mmol/l) (da Nesher et al, 1985)
Tipo 1 : carenza assoluta di insulina - esordio in genere in età giovane - peso in genere normale Tipo 2 : carenza relativa + inefficacia dell’insulina (insulinoresistenza) - esordio in genere in età adulta/senile - spesso associato a obesità DIABETE MELLITO
Tipo 1 : carenza assoluta di insulina - esordio in genere in età giovane - peso in genere normale Tipo 2 : carenza relativa + inefficacia dell’insulina (insulinoresistenza) - esordio in genere in età adulta/senile - spesso associato a obesità DIABETE MELLITO
esercizio esercizio Effetti dell’esercizio fisico su insulinemia e glicemia nel diabete tipo 1 riposo esercizio insulinemia (mU/l) glicemia (mmol/l) insulina/colazione insulina/colazione . . . 1 6 12 1 2 9 8 6 4 3 0 0 0 4 0 8 0 120 160 0 4 0 8 0 1 20 1 60 minuti minuti (Ronnemaa e Koivisto, 1988)
Mortalità a 7 anni in pazienti diabetici di tipo 1 (n=548) suddivisi in quintili di attività fisica 25 p=0.001 20 15 % 10 5 0 1 2 3 4 5 Quintili di attività fisica (Moy et al, 1993)
Insulina esogena REGOLAZIONE ENDOCRINA DELL’OMEOSTASI GLUCIDICA Ormoni controinsulari Insulina _ + + SANGUE _ MUSCOLO/ TESS. ADIP. Glucosio FEGATO SNC/GR
iperinsulinemia normoinsulinemia (stabile) ipoinsulinemia Andamento dell’insulinemia durante esercizio nel diabete insulino-trattato insulinemia soggetto non diabetico durata esercizio
Inconvenienti di un deficit di insulina durante esercizio fisico • ridotta captazione di glucosio nel muscolo che lavora, con scadimento della performance • mancato bilanciamento effetto iperglicemiz- • zante degli ormoni controinsulari, con aumento • della glicemia • eccessiva mobilizzazione di acidi grassi, con • aumentata sintesi chetoacidi e rischio acidosi
Inconvenienti di un eccesso di insulina durante esercizio fisico • aumento captazione di glucosio indotto dalla • attività muscolare, con rischio di ipoglicemia • (che persiste anche dopo l’esercizio) • inibizione mobilizzazione acidi grassi, con • ridotta disponibilità di substrati energetici • alternativi al glucosio
DIABETE MELLITO Tipo 1 : carenza assoluta di insulina - esordio in genere in età giovane - peso in genere normale Tipo 2 : carenza relativa + inefficacia dell’insulina (insulinoresistenza) - esordio in genere in età adulta/senile - spesso associato a obesità
Esercizio fisico nel diabete tipo 2 - elementi da tenere presenti - • Effetti benefici dell’esercizio fisico sulla malattia (prevenzione, terapia) e sui fattori di rischio CV spesso associati • Alterazioni nell’adattamento all’esercizio fisico legate al diabete e all’insulinoresistenza • Rischi legati alle complicanze già presenti Problematiche specifiche dell’anziano
p<0.001 Metformina Stile di vita Effetto della modifica dello stile di vita o della terapia con metformina sulla comparsa di diabete tipo 2 in 3234 soggetti con IGT 40 Placebo 30 (%) 20 10 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 anni Diabetes Prevention Program, NEJM 2002
Cambiamenti nel peso e nell’attività fisica in 3234 soggetti con IGT assegnati a un programma intensivo di modifica dello stile di vita*, metformina o placebo . peso (kg) Attività fisica (MET h / settimana) 4 8 Stile di vita 2 Placebo 6 0 -2 4 Metformina -4 Metformina 2 Stile di vita -6 Placebo -8 0 0 0.5 1.0 3.0 3.5 4.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 anni anni * dieta ipocalorica ipolipidica (obiettivo: calo ponderale ≥7%) + attività fisica moderata ≥150 min/settimana Diabetes Prevention Program, NEJM 2002
• L’esercizio ha effetti benefici sui meccanismi patogenetici della malattia e sui fattori di rischio cardiovascolare associati al diabete: è uno strumento di cura. • Non vi è ipoinsulinemia assoluta: difficilmente l’esercizio può precipitare uno scompenso metabolico. • L’eventuale iperinsulinemia è in genere conseguenza dell’insulinoresistenza e si riduce con il miglioramento della sensibilità insulinica (non è così se farmaco-indotta) Peculiarità del diabete tipo 2 in relazione all’esercizio fisico
8 25 7 20 6 15 5 10 4 3 5 -15 0 30 60 90 120 150 180 -15 0 60 120 180 Modificazioni della glicemia e dell’insulinemia durante esercizio fisico prolungato in pazienti con diabete tipo 2 Insulinemia (mU/l) Glicemia (mmol/l) diabetici diabetici controlli controlli minuti minuti (Devlin et al, 1987)
0.3 1 1.8 • UKPDS - GLUCOSE CONTROL STUDY AGGREGATE CLINICAL ENDPOINTS Relative risk & 95%CI p CI RR • Any diabetes-related endpoint 0.88 0.029 • Diabetes-related deaths 0.90 0.34 • All-cause mortality 0.94 0.44 • Myocardial infarction 0.84 0.052 • Stroke 1.11 0.52 Microvascular 0.75 0.0099 Favours Favours intensive conventional
PREVALENZA DI DISORDINI METABOLICI NEL DIABETE TIPO 2 (Verona NIDDM Complications Study, n=1780) 80 % 60 40 20 0 Sovrappeso e obesità Adiposità centrale Ipertensione arteriosa Dislipidemia
SINDROME METABOLICA E ATEROSCLEROSI obesità centrale ipertensione dislipidemia iperglicemia ATEROSCLEROSI flogosi cronica stress ossidativo disfunzione endoteliale trombofilia
Effetti dell’esercizio fisico sui fattori di rischio cardiovascolare nel diabete tipo 2 • Riduzione glicemia • Aumento sensibilità insulinica • Riduzione colesterolo LDL e trigliceridi • Aumento colesterolo HDL • Riduzione tessuto adiposo, specie viscerale • Riduzione fattori trombofilici • Controllo dell’ipertensione (lieve) Riduzione mortalità cardiovascolare
• Riduce l’incidenza delle complicanze croniche • Migliora l’aspettativa di vita • Migliora il senso di benessere psico-fisico Perché consigliare l’attività fisica al soggetto diabetico? • Migliora il controllo glicemico • Migliora il profilo cardiovascolare
OBIETTIVI TERAPEUTICIper la riduzione del rischio cardiovascolare nel diabete mellito di tipo 2 • Riduzione di peso corporeo e obesità viscerale • HbA1c < 7.0 % • Colesterolemia LDL < 100 mg/dl • Colesterolemia HDL > 40 mg/dl • Trigliceridemia < 150 mg/dl • Pressione arteriosa < 135/85 mmHg • Sospensione del fumo • Attività fisica ( > 10 MET)
Frequenza Almeno 3-4 volte alla settimana (preferibilmente tutti i giorni) Attività fisica raccomandata nel diabete tipo 2 Durata Intensità 40-60% VO2max 30 – 60 minuti/seduta Tipologia Aerobica(isometrica solo con supervisione)
CONTRIBUTO DEL GLUCOSIO E DEGLI FFA COME FONTE ENERGETICA IN RAPPORTO ALLA INTENSITA’ DELL’ ESERCIZIO GLUCOSE FFA glucosio acidi grassi 60 50 40 Ra Glucosio e FFA (µmol·kg-1·min-1) 30 20 10 0 % VO2 max 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 da Brooks e Trimmer, J Appl Physiol 80: 1073, 1996
Con complicanze (clinicam. significative) • I parametri cardiovascolari e metabolici non devono discostarsi sostanzialmente dalla normalità Massimo carico di lavoro permesso nei diabetici Senza complicanze • Fino alla stanchezza
Rischi connessi con l’esercizio fisico nel diabete tipo 2 Aggravamento complicanze croniche severe (retinopatia, piede diabetico) Evento cardiovascolare acuto • cardiopatia ischemica (silente!) • neuropatia autonomica
Attività fisica nella cura del diabete tipo 2 Indagini preliminari Valutare la presenza e la gravità di: 1. Retinopatia 2. Nefropatia 3. Coronaropatia (forme silenti!) e macroangiopatia 4. Neuropatia periferica 5. Neuropatia autonomica
Il problema della neuropatia autonomica • Altera il compenso emodinamico allo sforzo • Espone il paziente ad un elevato rischio cardiovascolare e di lesioni al piede • Non consente di utilizzare la frequenza cardiaca come indice di intensità dello sforzo • Comporta una ridotta capacità di contrastare e percepire l’ipoglicemia • Può provocare problemi digestivi con incoordinazione temporale fra effetto dei farmaci e assorbimento dei nutrienti Opportuno non far superare livelli di attività fisica percepiti come sforzo moderato
80 11 70 10 60 9 50 E+S 8 40 7 E+S 30 6 * * 20 0 -60 0 70 130 190 -60 0 70 130 190 Interazione fra sulfoniluree ed esercizio sull’omeostasi glucidica nel diabete Dopo assunzione di sulfonilurea (S) Dopo 60’ di esercizio al cicloergometro (E) Esercizio + sulfonilurea (E+S) Glicemia (mmol/l) Insulina (pmol/l) S E S E Glibenclamide Glibenclamide esercizio esercizio 0 minuti minuti (Larsen et al, Diabetes Care 1999)
800 Maschi Femmine 600 400 200 0 0-4 -9 -14 -19 -24 -29 -34 -39 -44 -49 -54 -59 -64 -69 -74 -79 -84 ≥85 Classe di età (anni) Verona Diabetes Study DISTRIBUZIONE PER SESSO E PER ETA' DEI CASI DI DIABETE MELLITO A VERONA (31.12.1986)
12 35 * 30 9 25 * 20 6 15 10 3 5 0 0 Captazione di ossigeno durante esercizio al cicloergometro nel diabete tipo 2 non complicato VO2 max VO2/ lavoro ml x kg x min ml x kg x min controlli magri sedentari controlli obesi sedentari Regensteiner et al, 1998 diabetici tipo 2 obesi sedentari
* * diabetici tipo 2 diabetici tipo 2 Risposte all’esercizio submassimale nel diabete tipo 2 non complicato Lattacidemia VO2/ VO2 max 5 4 controlli obesi 90 % mmol/l 3 60 controlli obesi controlli magri 2 30 1 controlli magri 0 0 20 w 30 w 80 w 20 w 30 w 80 w Regensteiner et al, 1998
12 30 80 70 60 9 60 50 20 40 6 40 30 10 20 3 20 10 0 0 0 0 controlli familiari di diabetici Adiposità e VO2 max in soggetti magri normoglicemici con familiarità di 1° grado per diabete tipo 2 Sensibilità insulinica Adiposità viscerale BMI VO2 max * * * cm2 Kg/m2 IMGU (mg/kg FFM x min) ml/kg FFM x min Nyholm et al, 2004
riduzione attività fisica insulinoresistenza diabete tipo 2
35 30 25 20 15 10 5 0 Base Modificazioni della VO2 max dopo 3 mesi di training nel diabete tipo 2 (3 h/w 70-85% max) * ml x kg x min controlli magri controlli obesi diabetici Dopo training * p<0.05 vs altri gruppi Brandemburg et al, 1999
Attività fisica nella cura del diabete tipo 2Norme generali L’attività fisica è uno strumento di cura e va fortemente incentivata L’attività fisica intensa non è necessaria; anche le passeggiate, effettuate con regolarità, comportano vantaggi metabolici L’attività fisica va comunque consigliata e quantificata singolarmente
Intervento Controllo PERCENTUALE DI SOGGETTI DIABETICI CHE HANNO RAGGIUNTO IL LIVELLO RACCOMANDATO DI ATTIVITA’ FISICA E STIME DI ATTIVITA’ MEDIA DOPO 2 ANNI DI ATTIVITA’ EDUCATIVA INTENSIVA p<0.01 De Feo et al, 2003
+ 0.6 - 3.0 + 0.1 - 3.2 + 0.8 - 2.2 + 1.0 - 5.5 - 0.9 - 7.1 + 1.0 - 3.8 - 0.06 - 1.11 - 0.44 - 1.19 + 0.03 - 0.88 - 1.5 - 6.6 - 6.4 - 9.2 - 1.8 - 5.5 - 2.4 - 5.3 - 2.9 - 7.1 - 4.6 - 4.8 - 5.6 - 7.4 - 10.2 - 10.9 - 3.8 - 10.7 - 7.1 - 6.3 - 3.4 - 7.7 - 4.5 - 5.3 + 1.1 + 10.4 + 2.9 + 6.3 + 0.1 + 5.6 + 2.1 - 57.4 - 48.2 - 68.4 + 3.4 - 55.2 - 0.3 - 4.8 - 2.6 - 4.3 + 0.1 - 3.7 Modificazioni osservate in base al livello di attività fisica raggiunto (MET) 0 1-10 11-20 21-30 31-40 > 40 Peso Kg Circonf. vita cm HbA1c % PA max mmHg PA min mmHg Col. tot mg/dl Col. LDL mg/dl Col. HDL mg/dl TG mg/dl CHD % p<0.05 De Feo et al, in pubblicaz.
Position Statement 2004 American Diabetes Association Exercise and Diabetes • A graded exercise test may be helpful if a patient…..is at high risk for underlying cardiovascular disease, based on one of the following criteria: - age > 35 years - etc….. • In patients planning to partecipate in low-intensity forms of physical activity (>60% of max heart rate), such as walking, the physician should use clinical judgment id deciding whether to recommend an exercise stress test.
Position Statement - American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di retinopatia Retinopatia non proliferante moderata-severa: • evitare attività che possono incrementare marcatamente • la pressione arteriosa Retinopatia proliferante: • evitare qualsiasi attività strenua o che comporti una • manovra di Valsalva, colpi o scuotimenti bruschi
Position Statement - American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di neuropatia periferica In caso di perdita della sensibilità al monofilamento: • evitare attività che possono facilitare lesioni al piede • (jogging, step, cammino prolungato, etc) • favorire nuoto, bicicletta, esercizi agli arti superiori, etc
Position Statement of the American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di neuropatia autonomica • Considerare scintigrafia con tallio per valutare la • perfusione miocardica • Monitorare attentamente la risposta pressoria allo • sforzo • evitare attività strenue o in ambienti caldi o freddi, • porre attenzione all’idratazione