Effects of Aging, Sex, and Physical Training on Cardiovascular Responses to ExerciseTakeshi Ogawa, MD; Robert J. Spina, PhD; Wade H. Martin III, MD; Wendy M. Kohrt, PhD;Kenneth B. Schechtman, PhD; John O. Holloszy, MD; and Ali A. Ehsani, MD(Circulation 1992;86:494-503)

Per studiare i meccanismi del declino della capacità di esercizio legato all’età abbiamo

misurato il consumo di ossigeno, la gettata cardiaca, la frequenza cardiaca ed altre risposte

cardiovascolari ad esercizi su treadmill submassimali e massimali in maschi e femmine sani

sedentari o allenati, giovani e anziani. Abbiamo stimato la massa magra da misure di peso

corporeo e densità. I risultati indicano che la riduzione del VO2max con l’età è in primo luogo

dovuta ad una diminuzione della gettata cardiaca massima. Questo effetto è dovuto sì ad

una riduzione della frequenza cardiaca, ma in misura maggiore ad una più piccola gettata

sistolica. La caduta del VO2max fra 25 e 65 anni nei sedentari dello stesso sesso è di circa il

40% (10% per decade). Tuttavia, la normalizzazione dei risultati per la massa magra riduce le

differenze fra anziani e giovani a 24%, 17% e 8% per il VO2max, la gettata cardiaca e la gettata

sistolica, rispettivamente.

La minor gettata sistolica negli anziani durante esercizio massimale si associa ad una più

elevata pressione arteriosa media nelle femmine e nei maschi sedentari. In questi gruppi, il

lavoro per sistole negli anziani era uguale o addirittura superiore a quello dei giovani.

Gettata sistolica e cardiaca all’esercizio massimale sono minori nelle femmine che nei

maschi anche dopo normalizzazione per il peso. La normalizzazione dei dati per massa

magra elimina completamente le differenze legate al sesso nei sedentari e le riduce

sostanzialmente nei soggetti allenati. È chiaro quindi che le differenze per sesso sono

soprattutto dovute al più elevato contenuto di grasso nelle femmine. Rimangono però

differenze di genere riguardo ai meccanismi che aumentano la capacità di esercizio in

seguito ad allenamento. Le condizioni fisiche (allenamento) hanno maggior effetto sulla

gettata sistolica e cardiaca e minor effetto sull’estrazione di ossigeno (differenza A-V) nei

maschi piuttosto che nelle femmine. Queste differenze di genere sulla natura e l’entità degli

adattamenti sono particolarmente evidenti nei soggetti anziani.

Exercise as Cardiovascular TherapyRoy J. Shephard, MD, PhD, DPE; Gary J. Balady, MDCirculation 1999;99;963-972

Possibili meccanismi biologici per la riduzione dovuta all’esercizio della mortalità da tutte le cause e da cause cardiache:Aspetti cardiovascolariRiduzione della frequenza cardiaca a riposo e durante esercizio sottomassimaleRiduzione della pressione arteriosa a riposo e durante esercizioRiduzione del consumo d’ossigeno miocardico durante esercizio sottomassimaleEspansione del volume plasmaticoAumento della contrattilità miocardicaAumento del tono venoso perifericoModificazioni favorevoli del sistema fibrinoliticoAumento della vasodilatazione endotelio dipendenteAumento dell’espressione genica della sintetasi dell’ossido nitrico (NOS)Aumento del tono del parasimpaticoPossibile aumento del flusso coronarico, della vascolarizzazione coronarica collaterale e della densità capillare miocardica

Aspetti metaboliciRiduzione dell’obesitàAumento della tolleranza al glucosioMiglioramento del profilo lipidico

Aspetti comportamentaliMinore propensione al fumoRiduzione dello stressRiduzione a breve termine dell’appetito

The anti-inflammatory effect of exercise: its role in diabetes and cardiovascular disease controlBente Klarlund Pedersen1Essays in Biochemistry volume 42 2006

È ben noto il ruolo dell’infiammazione nella patogenesi dell’aterosclerosi. L’infiammazione gioca

un ruolo fondamentale nell’insulino resistenza.

Dati recenti dimostrano che l’attività fisica induce un aumento dei livelli sistemici di una serie di

citochine con proprietà anti infiammatorie.

Posto che il muscolo scheletrico è l’organo più grande del corpo, la scoperte che durante la

contrazione il muscolo diventa un organo produttore di citochine apre una nuova prospettiva: il

muscolo scheletrico è un organo endocrino che contraendosi stimola la produzione e la

liberazione di citochine, che possono influenzare il metabolismo e modificare la produzione di

citochine in altri tessuti ed organi.

La dimostrazione dell’effetto benefico dell’allenamento fisico in pazienti coronaropatici è molto

solida. Poche ricerche hanno esaminato l’effetto del solo allenamento sulla prevenzione del

diabete in soggetti con ridotta tolleranza glucidica, ma è chiaro che la combinazione di

allenamento e modifiche alimentari ha effetto benefico

L’effetto benefico dell’allenamento in pazienti con diabete di tipo 2 è molto ben documentato

ed è internazionalmente riconosciuto che l’allenamento fisico costituisce una delle tre pietre

miliari per il trattamento del diabete, insieme alla dieta e all’intervento farmacologico.

I fattori dell’infiammazione cronica di basso livello e i suoi legami con patologie croniche

La risposta infiammatoria locale si accompagna ad effetti sistemici, noti come la risposta della

fase acuta. Tale risposta comprende la produzione di una gran numero di proteine della fase

acuta prodotte dal fegato, come la CRP (proteina reattiva C), e può essere simulata con

l’iniezione di citochine. L’infiammazione cronica sistemica di basso livello è un termine che

indica una condizione in cui vi è un aumento di 2 - 3 volte della concentrazione sistemica di TNF-

α, IL-1, IL-6, IL-1ra, sTNF-R e CRP; il TNF-α è prodotto soprattutto nel tessuto adiposo

Il nesso fra infiammazione, resistenza insulinica ed aterosclerosi

L’invecchiamento è contrassegnato dall’aumento dei livelli plasmatici di TNF-α, IL-6, IL-1ra,

sTNF-R e CRP. Alte concentrazioni di TNF-α si associano a demenza e aterosclerosi. Inoltre in

molte malattie aumentano i livelli di IL-6. Si trovano concentrazioni aumentate di TNF-α e IL-6 in

soggetti obesi, nei fumatori e nei diabetici di tipo 2.

È stato dimostrato che alti livelli plasmatici di IL-6 sono buoni predittori di mortalità da ogni

causa e da cause cardiovascolari. Ancora, si è visto in molti studi che le concentrazioni

plasmatiche di IL-6 e TNF-α sono buoni predittori dell’infarto miocardico e che il livello di CRP è

un predittore di malattie cardiache migliore della concentrazione della lipoproteina del

colesterolo a bassa densità

È sempre più chiaro che il TNF- ha un ruolo diretto nella sindrome metabolica.

Molti dati indicano che l’IL-6 aumenta la captazione di glucosio nei miociti. Molti studi

dimostrano che l’IL-6 aumenta la lipolisi e l’ossidazione dei grassi. L’IL-6 è un potente

modulatore del metabolismo dei grassi nell’uomo: aumenta la lipolisi e l’ossidazione dei grassi

senza provocare ipertriacilglicerolemia.

La risposta delle citochine all’esercizio è diversa da quella provocata da gravi infezioni. Il fatto

che le citochine proinfiammatorie classiche TNF- e IL-1 in genere non aumentino con

l’esercizio indica che la cascata delle citochine stimolata dall’esercizio è profondamente diversa

da quella stimolata dalle infezioni. La prima citochina immessa in circolo dall’esercizio è

particolarmente la IL-6: la sua concentrazione aumenta in modo esponenziale (fino a 100 volte)

in risposta all’esercizio e si riduce durante il riposo. Un forte aumento dei livelli di IL-6 circolante

dopo esercizio senza danni muscolari è un reperto costante. L’aumento di IL-6 nell’esercizio è

esponenziale ed è legato all’intensità e alla durata dell’esercizio, alla massa dei muscoli

impegnati e allo stato di allenamento

In un esperimento giovani sani compirono un esercizio di estensione del ginocchio al 50% della

rispettiva potenza massimale per tre ore. Questo esercizio aumentava la frequenza cardiaca

abbastanza poco (da 113 a 122 battiti.min-1), ma faceva aumentare di 16 volte l’mRNA dell’IL-6,

di 20 volte la concentrazione plasmatica di IL-6 e aumentava molto la liberazione di IL-6 dai

muscoli impegnati. Applicando lo stesso modello a soggetti anziani non allenati la liberazione dai

muscoli attivi di IL-6 a parità di carico era addirittura maggiore.

L’effetto dell’IL-6 liberata dai muscoli attivi consiste in un’azione di tipo ormonale che mobilizza

substrati extracellulari e aumenta l’apporto di substrati ai muscoli durante l’esercizio; vi è inoltre

un importante effetto antiinfiammatorio.

L’effetto anti infiammatorio dell’esercizio acuto e dell’allenamento regolare

Studi longitudinali dimostrano che l’allenamento regolare riduce i livelli di CRP e indicano che

l’attività fisica può sopprimere l’infiammazione cronica di basso livello. Per studiare questa

possibilità, abbiamo creato un modello di “infiammazione di basso livello” iniettando basse dosi

di endotossina di Escherichia coli a volontari sani , che erano stati a riposo oppure avevano fatto

esercizio prima della somministrazione dell’endotossina. Nei soggetti a riposo, l’endotossina ha

fatto aumentare di 2-3 volte la concentrazione plasmatica di TNF-, mentre in quelli che

avevano fatto tre ore di esercizio al cicloergometro e avevano ricevuto la tossina a 2,5 ore la

risposta del TNF- era completamente abolita. L’effetto a lungo termine dell’esercizio sulla

progressione delle malattie può essere attribuito alla risposta anti infiammatoria stimolata

dall’esercizio acuto, che è in parte dovuta all’IL-6 di origine muscolare. Questi effetti anti

infiammatori dell’esercizio possono proteggere dall’insulino resistenza dovuta al TNF.

Si suppone quindi che fattori derivanti dalla contrazione muscolare, le cosiddette miochine,

possano essere responsabili dei benefici per la salute legati all’esercizio e che esse giochino ruoli

importanti per la protezione contro malattie legate all’infiammazione di basso livello, come le

malattie cardiovascolari e il diabete di tipo 2.

Does Exercise Reduce Inflammation? Physical Activity and C-Reactive ProteinAmong U.S. AdultsEarl S. FordEPIDEMIOLOGY September 2002, Vol. 13 No. 5

In conclusione, i risultati di quesito studio mostrano che c’è un’associazione inversa fra attività

fisica e concentrazione di proteina C reattiva; questo indica che l’attività fisica può attenuare

l’infiammazione. Definire i meccanismi precisi attraverso cui l’attività fisica influenza i processi

infiammatori contribuirà a meglio comprendere alcuni dei benefici dell’attività fisica.

Ulteriori studi sui rapporti fra intensità, durata e tipo di attività fisica ed infiammazione potranno

approfondire i meccanismi attraverso cui l’attività fisica influenza l’infiammazione

http://www.arthritis.org/index.php

Un esercizio regolare e moderato ha numerosi effetti benefici per le persone con l’artrite.

Innanzitutto, l’esercizio riduce il dolore articolare e la rigidità, rinforza i muscoli intorno alle

articolazioni aumenta la flessibilità e la resistenza. Riduce l’infiammazione alla base dell’artrite e

condizioni analoghe e riduce il rischio di complicanze croniche. Migliora la salute in generale e la

fitness aumentando l’energia, migliorando il sonno, controllando il peso , riducendo la

depressione e aumentando l’autostima. Inoltre, l’esercizio tiene lontani altri rischi per la salute,

come l’osteoporosi e le cardiopatie.

L’osteoartrite (OA) è caratterizzata dalla distruzione della cartilagine , la parte dell’articolazione

che fa da cuscinetto fra le terminazioni ossee e permette i movimenti. Con il deteriorametno

della cartilagine, le ossa cominciano a sfregare le une contro le altre: questo povoca rigidità e

dolore, che rendono difficile usare l’articolazione. L’osteoartrite può anche rovinare i legamenti i

menischi e i muscoli. Alla lunga l’OA porta alla sostituzione protesica dell’articolazione.

Esistono due tipi di OA: primaria e secondaria. L’osteoartrite primaria si associa normalmente

con l’età e il logoramento della vita. Più sei vecchio, più è probabile che tu abbia una qualche

grado di OA primaria. Però non viene a tutti, nemmeno a persone molto vecchie, proprio perché

l’OA è una malattia e non fa parte dei normali processi di invecchiamento. L’osteoartrite

secondaria, invece, si manifesta in genere più presto nella vita, per esempio almeno 10 anni

dopo un fatto specifico, come un incidente o l’obesità. All’interno dell’articolazione possono

verificarsi anche altri problemi perché il consumo della cartilagine riguarda tutte le componenti

dell’articolazione. Frammenti di osso o cartilagine possono nuotare nel liquido articolare e

provocare irritazione o dolore. Alle terminazioni ossee si possono sviluppare dei becchi, detti

osteofiti, che danneggiano i tessuti circostanti e provocano dolore. Nel liquido che bagna le

cartilagini può diventare insufficiente una particolare sostanza, che si chiama ialurone, e questo

riduce la capacità dell’articolazione di assorbire i traumi. Anche se l’infiammazione non è uno

dei sintomi principali dell’osteoartrite, si può presentare nei tessuti articolari in conseguenza al

danno cartilagineo.

Quali sono le cause dell’osteoartrite ?

Come in tanti altri casi, non vi è una causa specifica per l’OA. Molti sono i fattori coinvolti fra cui

eredità e stile di vita.

I geni:

È possibile che alcuni soggetti abbiano un difetto nel gene responsabile della produzione di

collagene, la proteina base della cartilagine. Questo difetto genico piuttosto raro porta alla

produzione di una cartilagine debole che si consuma dopo poche decadi di vita e l’OA può

comparire a 20 anni.

Altri aspetti genetici possono condurre a piccoli difetti nella giunzione fra ossa e articolazioni,

che fa consumare in fretta la cartilagine. Pure il problema ereditario noto come lassità

articolare, o doppie articolazioni, nel quale le articolazioni si muovono più del normale, può

aumentare il rischio di OA.

Che cos’è l’artrite reumatoide?

L’artrite reumatioide (RA) è una forma di artrite infiammatorie e una malattia autoimmune. Per

ragioni ancora non completamente note, nell’artrite reumatoide il sistema immunitario – che

dovrebbe proteggere la nostra salute aggredendo organismi estranei come virus e batteri – si

mette ad aggredire i propri tessuti, in questo caso le sinovie, quelle sottili membrane che

ricoprono le articolazioni. Di conseguenza si accumula liquido nello spazio articolare che provoca

dolore e uno stato infiammatorio sistemico, che riguarda cioè tutto il corpo.

L’artrite reumatoide è una malattia cronica, che non può essere curata. Nella maggior parte dei

pazienti con RA si verificano intense acutizzazioni dei sintomi (in inglese flares), mentre in alcuni

casi la malattia è continua e peggiore progressivamente. In altri casi, vi sono lunghi periodi di

remissione, completamente privi di sintomi e segni patologici. La pratica ha dimostrato che il

miglior approccio per mantenere la malattia in remissione ed evitare la distruzione delle

articolazioni, danni d’organo e disabilità, consiste in una diagnosi precoce e in un trattamento

aggressivo.

Che cos’è l’artrite reumatoide?

Un’attività fisica moderata praticata con regolarità contribuisce a diminuire la fatica, rinforzare

muscoli ed ossa, aumentare la flessibilità e migliora il senso di benessere. Una volta che i

sintomi siano sotto controllo, si può istituire un programma completo di allenamento

comprendente allungamenti per la flessibilità articolare e la conservazione dell’ampiezza dei

movimenti, allenamento di resistenza per rafforzare il sostegno alle articolazioni e esercizio

aerobico per effetti generali sulla salute il controllo del peso della forza muscolare e dei livelli

energetici.