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



Glicemia (mg/dl)
180
100
NORMALE
8
12
16
20
24
ore
Principali ormoni coinvolti
nell’omeostasi glicemica
Glucagone
Catecolamine
Cortisolo
GH
Insulina
iperglicemia
ipoglicemia
REGOLAZIONE INSULINICA
DELL'UTILIZZO DI GLUCOSIO
- Tessuti insulinodipendenti (muscolo,
grasso, fegato):
tessuti di deposito, possono utilizzare
glucosio solo in presenza di insulina
- Tessuti non insulinodipendenti
(sistema nervoso, globuli rossi):
tessuti vitali, utilizzano glucosio anche in
assenza di insulina
Principali risposte ormonali
all’esercizio fisico
Aumentano:
Glucagone
Catecolamine
Cortisolo
GH
iperglicemia
Si riduce:
Insulina
ipoglicemia
REGOLAZIONE ENDOCRINA DELL’OMEOSTASI
GLUCIDICA DURANTE ESERCIZIO FISICO
Ormoni controinsulari
Insulina
FEGATO
+
_
+
_
SANGUE
TESSUTI
INSULINODIP.
Glucosio
MUSCOLO
CHE LAVORA
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)
Trasporto (nmol/g min)
Curve dose-risposta dell’effetto della concentrazione di
glucosio sul trasporto del glucosio nel muscolo in vitro
contrazioni+insulina
400
300
insulina (10mU/ml)
contrazioni (48/min)
200
100
riposo
citocalasina B
0
0
10
20
glucosio (mmol/l)
30
(da Nesher et al, 1985)
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
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
Effetti dell’esercizio fisico su insulinemia e
glicemia nel diabete tipo 1
riposo
esercizio
insulinemia (mU/l)
insulina/colazione
glicemia (mmol/l)
.
insulina/colazione
.
.
esercizio
esercizio
16
12
12
9
8
6
4
3
0
0
0
40
minuti
80
120
160
0
40
minuti
80
120
160
(Ronnemaa e Koivisto, 1988)
Mortalità a 7 anni in pazienti diabetici di tipo 1 (n=548)
suddivisi in quintili di attività fisica
25
20
p=0.001
%
15
10
5
0
1
2
3
4
Quintili di attività fisica
5
(Moy et al, 1993)
REGOLAZIONE ENDOCRINA
DELL’OMEOSTASI GLUCIDICA
Ormoni controinsulari
Insulina
FEGATO
_
SANGUE
Glucosio
+
_
+
MUSCOLO/
TESS. ADIP.
SNC/GR
Insulina esogena
Andamento dell’insulinemia durante
esercizio nel diabete insulino-trattato
insulinemia
iperinsulinemia
normoinsulinemia
(stabile)
soggetto non diabetico
ipoinsulinemia
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 iperglicemizzante 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
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
p<0.001
Metformina
(%)
30
Stile di vita
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
4
Attività fisica (MET.h / settimana)
peso (kg)
8
Stile di vita
2
Placebo
6
0
-2
4
Metformina
-4
-6
-8
Metformina
Stile di
vita
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
anni
2
Placebo
0
* dieta ipocalorica ipolipidica (obiettivo: calo ponderale
≥7%) + attività fisica moderata ≥150 min/settimana
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
anni
Diabetes Prevention Program, NEJM 2002
Peculiarità del diabete tipo 2 in relazione
all’esercizio fisico
• 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)
Modificazioni della glicemia e dell’insulinemia durante
esercizio fisico prolungato in pazienti con diabete tipo 2
8
Glicemia (mmol/l)
7
Insulinemia (mU/l)
25
20
diabetici
6
diabetici
15
5
10
4
3
-15 0
controlli
controlli
30
60 90 120 150 180
minuti
5
-15 0
60
120
minuti
(Devlin et al, 1987)
180
UKPDS - GLUCOSE CONTROL STUDY
AGGREGATE CLINICAL ENDPOINTS
Relative risk & 95%CI
p CI 0.3
1
RR
1.8
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 Dislipidemia
arteriosa
SINDROME METABOLICA
E ATEROSCLEROSI
obesità
centrale
iperglicemia
dislipidemia
ipertensione
ATEROSCLEROSI
flogosi
cronica
disfunzione
endoteliale
stress
ossidativo
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
Perché consigliare l’attività fisica
al soggetto diabetico?
• Migliora il controllo glicemico
• Migliora il profilo cardiovascolare
• Riduce l’incidenza delle complicanze croniche
• Migliora l’aspettativa di vita
• Migliora il senso di benessere psico-fisico
OBIETTIVI TERAPEUTICI
per 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)
Attività fisica raccomandata
nel diabete tipo 2
Intensità
Durata
Frequenza
Tipologia
40-60% VO2max
30 – 60 minuti/seduta
Almeno 3-4 volte alla settimana
(preferibilmente tutti i giorni)
Aerobica
(isometrica solo con supervisione)
CONTRIBUTO DEL GLUCOSIO E DEGLI FFA COME
FONTE ENERGETICA IN RAPPORTO ALLA
INTENSITA’ DELL’ ESERCIZIO
GLUCOSE
glucosio
acidiFFA
grassi
Ra Glucosio e FFA
(µmol·kg-1·min-1)
60
50
40
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
Massimo carico di lavoro permesso
nei diabetici
Senza complicanze
• Fino alla stanchezza
Con complicanze (clinicam. significative)
• I parametri cardiovascolari e
metabolici non devono discostarsi
sostanzialmente dalla normalità
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
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)
11
10
9

  

 






 
   
  

  
 


  


8
7
6
70
60


 
 

     


 
 
 


130







50
E
S
*
70
minuti






Glibenclamide
0


esercizio
0
-60
Insulina (pmol/l)
80
190
E+S
40



 





20
0
-60


S

E+S

E



30


Glibenclamide



*
esercizio
0
70
minuti
130
190
(Larsen et al, Diabetes Care 1999)
Verona Diabetes Study
DISTRIBUZIONE PER SESSO E PER ETA' DEI CASI DI
DIABETE MELLITO A VERONA (31.12.1986)
800
600
Maschi
Femmine
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)
Captazione di ossigeno durante esercizio al
cicloergometro nel diabete tipo 2 non complicato
VO2/  lavoro
VO2 max
12
35
*
25
*
20
15
10
ml x kg x min
ml x kg x min
30
9
6
3
5
0
0
controlli magri sedentari
controlli obesi sedentari
diabetici tipo 2 obesi sedentari
Regensteiner et al, 1998
Risposte all’esercizio submassimale nel
diabete tipo 2 non complicato
Lattacidemia
5
*
*
90
diabetici tipo 2
diabetici tipo 2
%
mmol/l
4
VO2/ VO2 max
3
controlli obesi
60
controlli magri
2
1
controlli magri
0
controlli
obesi
30
0
20 w
30 w
80 w
20 w
30 w
80 w
Regensteiner et al, 1998
Adiposità e VO2 max in soggetti magri normoglicemici
con familiarità di 1° grado per diabete tipo 2
Sensibilità
insulinica
12
30
80
VO2 max
*
70
9
60
6
cm2
*
20
40
10
3
20
ml/kg FFM x min
60
Kg/m2
IMGU (mg/kg FFM x min)
Adiposità
viscerale
BMI
*
50
40
30
20
10
0
0
controlli
familiari di diabetici
0
0
Nyholm et al, 2004
insulinoresistenza
diabete tipo 2
riduzione
attività fisica
Modificazioni della VO2 max dopo 3 mesi di
training nel diabete tipo 2 (3 h/w 70-85% max)
35
*
ml x kg x min
30
25
20
15
10
5
0
controlli magri
*
Base
Dopo training
p<0.05 vs altri gruppi
controlli obesi
diabetici
Brandemburg et al, 1999
Attività fisica nella cura del diabete tipo 2
Norme 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
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
Intervento
80
60
40
20
0
% >10 MET-h/week
Controllo
30
20
10
0
p<0.01
MET-h/week
De Feo et al, 2003
Modificazioni osservate in base al livello di attività fisica raggiunto (MET)
0
1-10
11-20
21-30
31-40
> 40
Peso Kg
+ 0.8
+ 0.6
+ 0.1
- 2.2
- 3.0
- 3.2
Circonf. vita cm
+ 1.0
+ 1.0
- 0.9
- 3.8
- 5.5
- 7.1
HbA1c %
+ 0.03
- 0.06
- 0.44
- 0.88
- 1.11
- 1.19
PA max mmHg
- 1.8
- 1.5
- 6.4
- 5.5
- 6.6
- 9.2
PA min mmHg
- 4.6
- 2.4
- 2.9
- 4.8
- 5.3
- 7.1
Col. tot mg/dl
- 3.8
- 5.6
- 10.2
- 10.7
- 7.4
- 10.9
Col. LDL mg/dl
- 4.5
- 7.1
- 3.4
- 5.3
- 6.3
- 7.7
Col. HDL mg/dl
+ 0.1
+ 1.1
+ 2.9
+ 5.6
+ 10.4
+ 6.3
TG mg/dl
+ 3.4
+ 2.1
- 48.2
- 55.2
- 57.4
- 68.4
CHD %
+ 0.1
- 0.3
- 2.6
- 3.7
- 4.8
- 4.3
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
Position Statement of the American Diabetes
Association, 2004
Esercizio fisico e diabete
Raccomandazioni in presenza di nefropatia
• porre attenzione al controllo pressorio