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CLINICAL GASTROENTEROLOGY AND HEPATOLOGY 2003;1:345–355 Exercise and Gastrointestinal Function and Disease: An Evidence-Based Review of Risks and Benefits.

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1 CLINICAL GASTROENTEROLOGY AND HEPATOLOGY 2003;1:345–355 Exercise and Gastrointestinal Function and Disease: An Evidence-Based Review of Risks and Benefits LUKE BI* and GEORGE TRIADAFILOPOULOS Gli effetti dellesercizio sul sistema gastrointestinale non sono chiari. Da un lato cè la chiara percezione che lesercizio possa migliorare la costipazione cronica ed è stato dimostrato che riduce lincidenza del cancro colorettale; daltra parte esso può provocare nausea, riflusso, crampi addominali e talvolta sanguinamento gastrointestinale. Questa review si rivolge prevalentemente ad atleti allenati o persone molto attive che, pertanto, sono esposti al rischio degli effetti collaterali dellesercizio. Gli effetti più importanti dellesercizio sulle funzioni gastrointestinali si manifestano ai livelli superiori di attività (> 70% VO 2max ).

2 Malattia da reflusso gastroesofageo (GERD) Gli atleti, soprattutto i corridori, presentano spesso sintomi di GERD che pongono dei limiti sia nella fase di allenamento sia durante le compartizioni. Lesercizio strenuo può provocare eruttazioni, senso di ripienezza addominale, rigurgito, brucior di stomaco e dolore toracico in una percentuale compresa fra il 45% e il 90% degli atleti. I corridori presentano maggiori episodi di reflusso, sia come numero sia come durata, mentre il reflusso si presenta soltanto in alcuni sollevatori di pesi. Il riflusso è significativamente più frequente dopo i pasti che a digiuno. Studi su volontari normali e pazienti con GERD dimostrano che il principale meccanismo del reflusso è un rilasciamento transitorio dello sfintere esofageo inferiore.

3 Gli antagonisti dei recettori dellistamina e gli inibitori della pompa ionica costituiscono trattamenti efficaci per gli atleti che soffrono di GERD e possono impedire il reflusso indotto dallesercizio. Il GERD, soprattutto quando è provocato dallattività fisica, si presenta frequentemente come dolore toracico di tipo anginoso sia nei pazienti sia negli atleti. Molti sono gli studi che hanno confermato lassociazione fra GERD e dolori angino simili non di origine cardiaca. È abbastanza chiaro che un esercizio pesante, soprattutto la corsa, può provocare un importante reflusso gastro-esofageo sia in soggetti allenati sia in sedentari e che unadeguata terapia medica è efficace per ridurre sia il numero sia la durata degli episodi di reflusso. Il reflusso da esercizio si tratta in genere cambiando tipo di esercizio (per esempio correre in bicicletta anziché a piedi) ed evitando di mangiare prima di fare esercizio.

4 Svuotamento gastrico e produzione di acido La performance durante un esercizio pesante e prolungato può essere limitata dalla perdita di acqua ed elettroliti, alla pari con la deplezione di glicogeno. La velocità dello svuotamento gastrico si riduce solo leggermente fino ad unintensità di esercizio pari al 71% del massimo consumo di ossigeno. Lesercizio leggero accelera un poco, oppure non ha nessun effetto sullo svuotamento gastrico, mentre un esercizio intenso o esaustivo al di sopra di una soglia critica compresa fra il 78% e l80% del VO 2max rallenta il passaggio di liquidi e solidi. Linibizione dello svuotamento gastrico nellesercizio vigoroso può essere legata allaumento del tono simpatico e alla liberazione di catecolamine. È stato dimostrato che la secrezione acida dello stomaco diminuisce aumentando lintensità dellesercizio, fino al 40% nellesercizio massimale.

5 In conclusione, lesercizio lieve e moderato ha scarsi effetti mentre unattività strenua e prolungata inibisce la produzione gastrica di acido. Bisogna dunque adattare attentamente le istruzioni per gli atleti nelle diverse situazioni. Ulcera peptica Studio sui rapporti fra incidenza di ulcera peptica e livello di attività fisica. Attività fisica di livello alto e moderato riduce il rischio relativo di ulcera duodenale nelluomo. Si è verificato un effetto protettivo dellattività fisica sul cancro dello stomaco solo in maschi che riferiscono livelli di attività moderata o vigorosa.

6 Infiammazione cronica dellintestino (inflammatory bowel disease - IBD) IBD è una malattia cronica debilitante che presenta esacerbazioni e remissioni e richiede trattamento cronico di lungo termine o chirurgico. Come in molte malattie croniche, lattività fisica migliora il benessere generale e può ritardare o far regredire losteopenia e losteoporosi. I pazienti con IBD e osteoporosi hanno un rischio molto aumentato di contrarre fratture, con conseguente grave morbilità. Queste considerazioni suggeriscono un beneficio derivante da un allenamento a bassa intensità, anche se il risultato sulla perdita di osso è piuttosto inconsistente nei pazienti con IBD. Costipazione e motilità gastrointestinale Un esercizio regolare è sempre stato considerato il miglior trattamento della costipazione cronica, benché non vi siano risultati scientifici a sostegno di tale convinzione

7 In un esperimento i soggetti hanno riferito una riduzione del tempo di transito nellintestino alla fine dello studio. 10 adulti sani attivi in un programma consecutivo in cui alternavano corsa su treadmill a velocità moderata, riposo e ciclismo dimostrarono una impressionante accelerazione del transito intestinale dopo esercizi submassimali. Altri studi associati ad un buon controllo della dieta concludono che lesercizio di breve-media durata non ha effetti evidenti sul tempo di transito intestinale in diverse popolazioni, a prescindere dalletà, il livello di attività, il sesso e le condizioni di allenamento. Cancro colorettale Il ruolo dellesercizio fisico nella prevenzione del cancro colorettale è stato oggetto di intense investigazioni e quasi tutte hanno confermato unazione protettiva dellattività fisica in popolazioni molto diverse e con diversi disegni sperimentali. È molto meno chiaro se questo ruolo protettivo si estenda al cancro del retto.

8 Anche livelli modesti di esercizio (11,3 METh/sett, equivalente a 1 ora di corsa, 2 di tennis o 3 di cammino) possono ridurre in modo sostanziale il rischio del cancro colorettale: lesercizio fisico esercita un effetto protettivo indipendente; è possibile che questo sia legato ad un effetto immunoprotettivo: lesercizio rinforza la risposta immunitaria promuovendo limmissione in circolo di cellule T e B natural killer e qumentando linterleuchina 1. Sanguinamento gastrointestinale Indagini su atleti di endurance hanno messo in risalto una notevole incidenza di disturbi del tratto gastroenterico alto (nausea, vomito, eruttazioni e brucior di stomaco) e basso (gonfiore addominale, crampi, urgenza a defecare, diarrea e sangue occulto). I problemi più seri sono sempre associati alla corsa. In una maratona del 1984 nellOregon con 1984 partecipanti, ben 707 accusarono disturbi gastroenterici.

9 Oltre un terzo dei corridori hanno avuto urgenza di defecare durante o subito dopo la corsa. Dopo corse vigorose movimenti intestinali (35%) e diarrea (19%) erano frequenti, con diarrea sanguinolenta in 1,2%-2,4% dei corridori. In un altro studio, fu trovato sangue occulto addirittura in un quarto dei maratoneti e quelli che avevano il sangue nelle feci erano più giovani e più veloci: questo suggerisce una possibile correlazione con lo stato dallenamento e la quantità desercizio. I livelli medi di emoglobina, ematocrito, e ferritina sono più bassi nei corridori che nei soggetti di controllo. La corsa competitiva su lunghe distanze provoca perdita di sangue gastrointestinale e può portare allanemia. Lattività fisica prolungata ad alta intensità diminuisce la perfusione splancnica del70-80% in soggetti giovani sani perché il sangue è deviato ai muscoli e alla pelle. Unattività fisica intensa e prolungata, come una competizione di maratona può essere pericolosa, ma un esercizio moderato e regolare è più facile che eserciti un qualche tipo di protezione contro emorragie del sistema gastroenterico basso.

10 Al contrario, non cè alcun indizio di sanguinamento GI nel ciclismo: questo fa supporre che il prolungato sballottamento verticale dei visceri, accompagnato da ischemia, nella maratona possa giocare un ruolo nellesacerbazione dellemorragia gastrointestinale durante la corsa. Malattie del fegato Lattività fisica e lesercizio regolare non hanno effetti negativi sul fegato. Neurogastroenterol. Mot. (1999) 11, 431±439 The effect of physical exercise on parameters of gastrointestinal function M. A. VAN NIEUWENHOVEN, F. BROUNS & R-J. M. BRUMMER Lesercizio diminuisce il flusso splancnico e per questa ragione può alterare la funzione gastrointestinale. Questo studio analizza leffetto di esercizi di elevata intensità su una serie di parametri misurati contemporaneamente con un protocollo ambulatoriale:

11 Motilità esofagea, reflusso gastro-esofageo, pH gastrico, svuotamento dello stomaco, tempo di transito oro-cecale (OCTT), permeabilità intestinale e assorbimento del glucosio. I soggetti, a digiuno dalla sera precedente, arrivavano in ambulatorio alle 8:00 e ricevevano un catetere naso esofageo per la misura di motilità esofagea, reflusso e pH gastrico. Poi consumavano una colazione liquida standard e aspettavano seduti per unora. In questo periodo erano registrati valori di controllo. Poi i soggetti vuotavano la vescica e si mettevano su un cicloergometro (per la prova di ciclismo) o rimanevano seduti (controlli). Nella prova di ciclismo veniva effettuata una pedalata di riscaldamento a 100 W per 10 min. nellultimo di questi 10 min veniva somministrata una soluzione di carboidrati ed elettroliti (CES –2mL kg -1 peso corporeo).

12 Protocolli danalisi Variabili esofagee: la pressione esofagea era misurata con due trasduttori allo stato solido 13 cm (P1) e 3 cm (P3) sopra il LES e le pressioni, insieme al pH, erano registrate in continuo. Reflusso gastroesofageo: un episodio di reflusso è descritto come un periodo nel quale il pH nellesofago 5 cm sopra al LES rimane inferiore a 4. Svuotamento gastrico: stima dellarricchimento di 13 C, mediante somministrazione di acetato di sodio 13 C e riconoscimento dellisotopo nellaria espirata. Lidrogeno radioattivo era usato per valutare il tempo di transito oro cecale e la permeabilità intestinale e lassorbimento di glucosio si ottenevano dal rapporto lattulosio/ramnosio.

13 Motilità esofagea La velocità della peristalsi aumenta durante le pedalate, ma il numero delle contrazioni peristaltiche la pressione a p1 e la durata della contrazioni a p1 e p3 diminuiscono. pH gastrico Non ci sono state differenze significative prima durante e dopo lesercizio riguardo sia la mediana del pH gastrico sia il tempo di permanenza del pH al di sotto di 4. Reflusso gastro-esofageo Non sono cambiati nei tre periodi ne il numero degli episodi di reflusso ne la durata degli stessi Svuotamento gastrico e OCTT Nessuna differenza fra riposo e pedalata Permeabilità intestinale e assorbimento del glucosio Il rapporto lattulosio/ramnosio era significativamente più alto nelle misure a riposo che durante la pedalata, dimostrando riduzione della velocità di assorbimento.

14 Gut 2001;48:435–439 Potential benefits and hazards of physical activity and exercise on the gastrointestinal tract. Peters, vanBerge-Henegouwen, de Vries, et al Per esercizio sintende lattivazione volontaria di muscoli scheletrici che provoca effetti a breve termine (per minuti od ore) mentre per attività fisica sintende periodi di esercizio ripetuti che coducono ad effetti a lungo termine (giorni, settimane, mesi od anni). Pericoli Sintomi gastrointestinali, quali nausea, diarrea, pirosi e sanguinamento GI sono comuni durante lesercizio, in particolare negli sport vigorosi, come la corsa su lunga distanza o il triatlon. In generale, questi sintomi sono transitori e si possono considerare protettivi nei confronti di possibili danni dorgano: la loro natura progressiva costringe latleta a ridurre il suo impegno.

15 Lincidenza degli inconvenienti durante lesercizio prolungato varia fra il 20% e il 50% a seconda di vari fattori, come la modalità, lintensità e la durata dellesercizio, il tipo di sintomi, letà, lo stato di allenamento, il sesso, la dieta, la presenza di sintomi GI a riposo e i metodi di investigazione. Il fattore più importante è probabilmente lintensità dellesercizio. I meccanismi responsabili dei sintomi GI da esercizio non sono ben noti: si citano la riduzione del flusso ematico al tratto GI, la riduzione della motilità gastrointestinale, laumento dello scuotimento meccanico e le alterazioni della modulazione neuroendocrina. Tutti questi meccanismi sono in relazione allintensità dellesercizio. Se la maggior parte dei sintomi GI non incidono sulla salute dellatleta, il sanguinamento gastrointestinale può invece essere un problema serio. Oltre ai sintomi GI, sono stati evidenziati effetti negativi dellesercizio sulla funzione epatica e sullulcera peptica.

16 Vantaggi I possibili vantaggi dell'attività fisica riguardano soprattutto la riduzione del rischio di cancro, la colelitiasi (calcoli nella cistifellea), lemorragia gastrointestinale, linfiammazione cronica dellintestino, la malattia diverticolare e la costipazione. CANCRO GASTROINTESTINALE Ad oggi non si è studiata la relazione fra attività fisica e neoplasie esofagee, dei dotti biliari e della cistifellea. Per quanto riguarda il cancro dello stomaco, i risultati sono controversi: uno studio descrive una riduzione del rischio, ma altri due non la confermano. Non si è trovata relazione fra attività fisica e cancro pancreatico mentre è stata esclusa una relazione con il cancro del retto. Al contrario, il fatto che lattività fisica riduca lincidenza del cancro del colon è ampiamente accertato: è del tutto chiaro che maschi e femmine fisicamente attivi hanno un rischio inferiore anche del 50%.

17 Lo studio del rapporto dose/effetto chiarisce che unattività più intensa protegge di più di unattività meno intensa. Il più importante meccanismo postulato è che lattività fisica riduce il tempo di transito intestinale, il che diminuisce il tempo di contatto di sostanze cancerogene con la mucosa colica. Due recenti ampi studi prospettici hanno dimostrato che il rischio relativo (RR) di colelitiasi fra soggetti più o meno attivi è 0,63 per i maschi e 0,69 per le femmine; al contrario uno stile di vita molto sedentario (stare seduti e guardare la TV) aumenta il RR da 1,11 a 3,32. Si è evidenziata una chiara relazione dose/effetto, indipendente- mente da altri possibili fattori di rischio, che fa supporre che la colelitiasi (sintomatica) possa essere prevenuta dallattività fisica, anche a prescindere dai noti effetti sul controllo del peso corporeo e dalla dieta.

18 EMORRAGIA GASTROINTESTINALE Lunico studio che ha preso in considerazione la relazione fra attività fisica ed emorragia gastrointestinale è una serie di ricerche prospettiche con follow up di tre anni su 8205 soggetti anziani. Lo studio si è rivolto solo alle emorragie gravi. Nei soggetti che facevano attività almeno 3 volte la settimana il RR era significativamente inferiore per il cammino (0,6) e in generale (0,7) rispetto ai sedentari, indipendente- mente da altri numerosi fattori di rischio, fra cui letà, il sesso, la mobilità, il BMI o lo stato di salute. Gli autori hanno fatto lipotesi un aumento relativo del flusso di sangue gastrointestinale nelle persone attive possa ridurre il rischio di emorragia. Bisogna sottolineare che i risultati di questa ricerca sono limitati ai casi di emorragia grave negli anziani, mentre non sono disponibili dati su forme più lievi di emorragia e per soggetti più giovani.

19 INFIAMMAZIONE INTESTINALE CRONICA Ci sono pochi studi sulle relazioni fra attività fisica e la malattia di Crohn o la colite ulcerativa. Occupazioni lavorative sedentarie o di scarso impegno fisico sono associate con un più elevato rischio di infiammazione intestinale cronica rispetto ad occupazioni più impegnative fisicamente. Non cè però unevidenza certa di un effetto preventivo, mentre è chiaro che lattività fisica non pone rischi specifici per i pazienti che soffrono di questi sintomi. Bisogna anzi incoraggiare lattività fisica perché questi pazienti mostrano spesso debolezza muscolare e hanno un più alto rischio di osteoporosi. Il rischio aumenta in presenza di terapia con glucocorticoidi (cortisonici), che di per se provoca debolezza muscolare, osteoporosi ed osteopenia. Inoltre, lattività fisica può ridurre i sintomi, migliorare la salute in generale e lo stato di benessere, la percezione dello stress e la qualità della vita.

20 La malattia di Crohn o morbo di Crohn, nota anche come enterite regionale, è una malattia infiammatoria cronica dell'intestino (MICI) che può colpire qualsiasi parte del tratto gastrointestinale, dalla bocca all'ano, provocando una vasta gamma di sintomi. Essa causa principalmente dolori addominali, diarrea (che può anche essere ematica se l'infiammazione è importante), vomito o perdita di peso, ma può anche causare complicazioni in altri organi e apparati, come eruzioni cutanee, artriti, infiammazione degli occhi, stanchezza e mancanza di concentrazione.malattia infiammatoria cronica dell'intestinotratto gastrointestinaleboccaanosintomidolori addominalidiarreaematicainfiammazionevomitoeruzioni cutaneeartriti La malattia di Crohn è considerata una malattia autoimmune, in cui il sistema immunitario aggredisce il tratto gastrointestinale provocando l'infiammazione, anche se viene classificata come un tipo particolare di patologia infiammatoria intestinale. Ci sono prove di una predisposizione genetica per la malattia e questo porta a considerare gli individui con fratelli ammalati tra gli individui ad alto rischio. La malattia di Crohn tende a presentarsi inizialmente negli adolescenti e nei ventenni, con un altro picco di incidenza tra i cinquanta e i settant'anni, anche se la malattia può manifestarsi a qualsiasi età.malattia autoimmunesistema immunitariogenetica Non esiste ancora una terapia farmacologica risolutiva o una terapia chirurgica radicale per la malattia di Crohn. Le possibilità di trattamento sono limitate al controllo dei sintomi, al mantenimento della remissione e alla prevenzione delle ricadute.farmacologicachirurgicaremissioneprevenzionericadute

21 Diverticolite La diverticolite aumenta la sua frequenza nei soggetti con occupazioni sedentarie. Si pensa che ciò sia dovuto ad un aumento della motilità colica, dovuto a meccanismi ormonali, vascolari e meccanici, che riduce il tempo di transito. COSTIPAZIONE Molti studi hanno dimostrato una relazione inversa indipendente fra la costipazione e lattività fisica. Non è chiaro perché, ma si è fatto riferimento ad un effetto favorevole sulla mobilità colica, una riduzione del flusso di sangue allintestino, lo sballottamento dello stomaco durante la corsa, la compressione del colon da parte dei muscoli addominali ed anche laumento dellintroduzione di cibi ricchi di fibre come conseguenza dellaumento della spesa energetica.

22 MECCANISMI BIOLOGICI Non si è capito bene attraverso quali meccanismi lesercizio influenzi il tratto GI, ma si accreditano: la riduzione del flusso ematico, laumento della motilità GI, lo sballottamento meccanico e modificazioni neuro-immuno-endocrine. Tutti questi meccanismi, però, sono riferiti ad episodi acuti di esercizio, mentre non si sa se essi portino anche ad effetti a lungo termine dellattività fisica. FLUSSO EMATICO GASTROINTESTINALE Durante lesercizio, il flusso di sangue è deviato primariamente alla cute ed ai muscoli che lavorano, a scapito del tratto GI. Nelluomo durante esercizio al 70% del VO 2max il flusso splancnico si riduce del 60-70%, mentre in un esercizio massimale si può ridurre dell80%.

23 Si è pensato che il sanguinamento GI durante e dopo lesercizio possa essere causato da un danno ischemico. Anche se la perdita di sangue è transitoria, il fatto di aver trovato un aumento di concentrazione di 1 antitripsina e di lisozima nelle feci dopo esercizio indica una danno locale alle mucose ed una risposta infiammatoria. In teoria, livelli critici di ischemia e accumulo di prodotti di scarto del metabolismo possono provocare malassorbimento, ipersecrezione, aumento della permeabilità GI ed endotossinemia, ma i risultati sperimentali sono inconsistenti. Aumenti della permeabilità intestinale e modesto ingresso di endotossine nel circolo portale sono stati trovati solo con esercizi molto intensi. MOTILITÀ GASTROINTESTINALE E METABOLISMO DEI SALI BILIARI I risultati disponibili sono scarsi, per lo più ottenuti indirettamente e riferiti solo allesercizio acuto

24 SBALLOTTAMENTO (BOUNCING) MECCANICO La frequenza della sintomatologia GI è circa doppia durante la corsa che in qualsiasi altro tipo di sport di endurance, come ciclismo o nuoto, nei quali i movimenti in su e in giù sono molto limitati. La vibrazione meccanica del corpo è più che doppia nella corsa che nel ciclismo. Non si sa come questo sballottamento dello stomaco ne alteri la funzione. MODIFICAZIONI NEURO-IMMUNO-ENDOCRINE Molti degli ormoni che influenzano la funzione GI a riposo si alterano durante lesercizio, per quanto riguarda la loro concentrazione ematica: colecistochinina, peptide vasoattivo intestinale, secretina, polipeptide pancreatico, somatostatina, istidina, isoleucina, peptide YY, gastrina, motilina, catecolamine, endorfine, prostaglandine

25 Per quanto riguarda la funzione immunitaria, è opinione corrente che lattività fisica moderata migliori la protezione dalle infezioni aumentando lattività dei macrofagi, delle cellule killer naturali, delle cellule killer attivate dalle linfochine, dei neutrofili e delle citochine regolatrici. Al contrario, lesercizio intenso può sopprimere transitoriamente i killer naturali aumentando i radicali liberi che aumentano il rischio di contrarre infezioni. Non abbiamo unidea dei valori ottimali di durata ed intensità dellattività fisica per modulare in maniera appropriata il sistema immunitario negli atleti e nei pazienti con disturbi GI. CONCLUSIONE Lesercizio strenuo può provocare sintomi GI, per esempio pirosi gastrica o diarrea, che possono scoraggiare la partecipazione ad attività fisiche. La ripetuta perdita di sangue dal tratto GI durante allenamenti e gare può anche provocare deficienza di ferro e anemia. Ma tutti questi sintomi possono essere evitati con precauzioni adeguate.

26 Lattività fisica, soprattutto ad intensità relativamente modeste può anche avere effetti protettivi sul sistema gastrointestinale.


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