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PATOGENESI DEL DIABETE TIPO 2 Insulinoresistenza deficit -cellulare DIABETE TIPO 2.

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1 PATOGENESI DEL DIABETE TIPO 2 Insulinoresistenza deficit -cellulare DIABETE TIPO 2

2 INSULIN RESISTANCE

3 COMPLICANZE CRONICHE DEL DIABETE Microangiopatia - retinopatia ---> cecità - nefropatia ---> insufficienza renale Macroangiopatia - infarto, ictus, vasculopatia arti inferiori e carotidi, gangrena e amputazioni, etc. Neuropatia -sensitiva (dolori e perdita di sensibilità) -motoria (paralisi, atrofia muscolare) - autonomica (alterato assorbimento nutrienti, ipotensione ortostatica, aritmie, morte improvvisa, piede diabetico, etc.)

4 TERAPIA FARMACOLOGICA DEL DIABETE Insulina* Ipoglicemizzanti orali –stimolanti la secrezione insulinica* –sensibilizzanti allazione insulinica –interferenti con lassorbimento intestinale dei carboidrati *: possono causare ipoglicemia

5 Esercizio fisico nel diabete - implicazioni - Alterazioni nelladattamento allesercizio fisico legate al diabete, allinsulinoresistenza e alla terapia Effetti benefici dellesercizio fisico sulla malattia (prevenzione, terapia, complicanze) Rischi legati alle complicanze già presenti Problematiche specifiche dellanziano

6 Glucosio Lattato Corpi chetonici

7 Glicogeno muscolare glicogeno FFA ematici captazione di glucosio + FFA Glucosio ematico captazione glucosio captazione FFA Contributo percentuale dei diversi substrati come fonte energetica durante esercizio fisico ore

8 NORMALE ore Glicemia (mg/dl)

9 Principali ormoni coinvolti nellomeostasi glicemica Insulina Glucagone Catecolamine Cortisolo GH iperglicemia ipoglicemia

10 REGOLAZIONE INSULINICA DELL'UTILIZZO DI GLUCOSIO -Tessuti insulinodipendenti (muscolo, grasso, fegato): tessuti di deposito, possono utilizzare glucosio solo in presenza di insulina -Tessutinon insulinodipendenti (sistema nervoso, globuli rossi): tessuti vitali, utilizzano glucosio anche in assenza di insulina

11 FEGATO Glucosio SANGUE SNC/GR MUSCOLO/ TESS. ADIP. Ormoni controinsulari Insulina _ + _ + REGOLAZIONE ENDOCRINA DELLOMEOSTASI GLUCIDICA

12 FEGATO Glucosio SANGUE SNC/GR INTESTINO MUSCOLO/ TESS. ADIP. Ormoni controinsulari Insulina _ + _ + REGOLAZIONE ENDOCRINA DELLOMEOSTASI GLUCIDICA

13 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Si riduce: Insulina Aumentano: Glucagone Catecolamine Cortisolo GH iperglicemia ipoglicemia

14 FEGATO Ormoni controinsulari Insulina _ + Glucosio SANGUE SNC/GR TESSUTI INSULINODIP. _ + REGOLAZIONE ENDOCRINA DELLOMEOSTASI GLUCIDICA DURANTE ESERCIZIO FISICO MUSCOLO CHE LAVORA

15 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)

16 calcium ? contraction MAPK/JNKp38 Chronic adaptations? Autocrine (no adenosine?) Plasma membrane paracrine Glucose ? IRS-1 PI3-kinase Rab4 GLUT4 Vesicles Sarcoplasmatic reticulum Transverse tubule InsulinExercise Effetto dellinsulina e della contrazione sui GLUT-4

17 Trasporto (nmol/g min) glucosio (mmol/l) riposo Curve dose-risposta fra concentrazione di glucosio e trasporto del glucosio nel muscolo in vitro citocalasina B contrazioni (48/min) riposo+insulina (10mU/ml) (da Nesher et al, 1985) contrazioni+insulina

18 EFFETTI DELLA CONTRAZIONE SUL TRASPORTO DEL GLUCOSIO NEL MUSCOLO Aumentato rapporto AMP/ATP Attivazione Kinasi AMP- dipendente Traslocazione GLUT4

19 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Si riduce: Insulina Aumentano: Glucagone Catecolamine Cortisolo GH iperglicemia ipoglicemia

20 CatecolamineGHGlucagoneCortisolo Regolazione endocrina della mobilizzazione delle riserve energetiche T. adiposo FegatoMuscolo Lipolisi acidi grassi Produzione ATP Sintesi proteica chetoni glucosio aminoacidi GH Proteolisi glicogenolisi neoglucogenesi chetogenesi

21 Ruolo degli ormoni controinsulari nelladattamento allesercizio fisico Effetti emodinamici aumento gettata cardiaca ridistribuzione del flusso sanguigno Effetti metabolici aumento glicogenolisi muscolare aumento produzione epatica di glucosio aumento lipolisi e chetogenesi riduzione utilizzazione del glucosio Effetti ventilatori broncodilatazione aumento frequenza respiratoria

22 Significato della riduzione dellinsulinemia nelladattamento allesercizio fisico favorisce leffetto di stimolo degli ormoni controinsulari su produzione epatica di glucosio e lipolisi non impedisce laumento della captazione di glucosio nel muscolo in attività modula leffetto iperglicemizzante degli ormoni controinsulari riduce la captazione di glucosio nei muscoli non impegnati nella contrazione

23 Effetti acuti dellesercizio fisico sulla produzione e utilizzazione di glucosio Aumento utilizzazione muscolare di glucosio, malgrado la riduzione dei livelli di insulina (aumento sensibilità periferica allinsulina) Nellesercizio protratto riduzione progressiva della glicemia Graduale sostituzione del glucosio con gli acidi grassi come substrato energetico muscolare Aumento produzione epatica di glucosio (glicogenolisi + neoglucogenesi), a bilanciare laumentato consumo e garantire lapporto del substrato per muscolo e SNC

24 DIABETE MELLITO Tipo 1 : carenza assoluta di insulina - esordio in genere in età giovane - peso in genere normale Tipo 2 : carenza relativa + inefficacia dellinsulina (insulinoresistenza) - esordio in genere in età adulta/senile - spesso associato a obesità

25 DIABETE MELLITO Tipo 1 : carenza assoluta di insulina - esordio in genere in età giovane - peso in genere normale Tipo 2 : carenza relativa + inefficacia dellinsulina (insulinoresistenza) - esordio in genere in età adulta/senile - spesso associato a obesità

26 Il soggetto con diabete tipo 1 può fare attività fisica?

27 Steve Redgrave 5 volte oro olimpico (1984,1988,1992,1996,2000) Diabete tipo 1

28 E utile che il soggetto con diabete tipo 1 faccia attività fisica?

29 Effetti dellesercizio fisico su insulinemia e glicemia nel diabete tipo 1... riposo minuti esercizio glicemia ( mmol/l) insulinemia (mU/l) minuti esercizio insulina/colazione (Ronnemaa e Koivisto, 1988) insulina/colazione

30 Mortalità a 7 anni in pazienti diabetici di tipo 1 (n=548) suddivisi in quintili di attività fisica p=0.001 Quintili di attività fisica % (Moy et al, 1993)

31 FEGATO Glucosio SANGUE SNC/GR MUSCOLO/ TESS. ADIP. Ormoni controinsulari Insulina _ + _ + REGOLAZIONE ENDOCRINA DELLOMEOSTASI GLUCIDICA Insulina esogena

32 Principali fattori che influenzano la risposta glicemica allesercizio nel diabete tipo 1 terapia insulinica –tipo di insulina e dose –distanza di tempo dalla somministrazione –sito di iniezione (evitare arto esercitato) controllo metabolico del momento alimentazione prima e durante lesercizio intensità e durata esercizio temperatura esterna

33 Andamento dellinsulinemia durante esercizio nel diabete insulino-trattato soggetto non diabetico ipoinsulinemia iperinsulinemia normoinsulinemia (stabile) durata esercizio insulinemia

34 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

35 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 lesercizio) inibizione mobilizzazione acidi grassi, con ridotta disponibilità di substrati energetici alternativi al glucosio

36 Principali fattori determinanti il tipo di risposta della glicemia allesercizio in pazienti con diabete tipo 1 Riduzione della glicemia - iperinsulinemia relativa - esercizio protratto (>30-60 min) o intenso - distanza dal pasto > 3h/mancanza di spuntini Glicemia stabile - esercizio di breve durata - insulinemia e alimentazione adeguate Aumento della glicemia - ipoinsulinemia - esercizio estenuante - eccesso di carboidrati prima/durante esercizio

37 Esercizio fisico e diabete tipo 1 Principi fondamentali da seguire Avere una buona conoscenza della malattia e degli effetti dellesercizio Intensificare lautocontrollo in occasione dellesercizio per prevenire effetti metabolici sfavorevoli e per saggiare la risposta individuale allo sforzo e ai provvedimenti adottati Assumere supplementi di carboidrati nel corso dellesercizio in caso di sforzo protratto o di sintomi di ipoglicemia Sottoporsi a controlli medici regolari Rendere nota la malattia ad un compagno/allenatore Evitare sport particolari (roccia, immersione subacquea)

38 Attività fisica e diabete Adattamento della terapia -Sperimentare le reazioni individuali allesercizio fisico e verificare la risposta ai vari aggiustamenti adottati - Ridurre la dose di insulina precedente ed eventualmente successiva allesercizio fisico, tenendo presente il valore della glicemia - Se la riduzione non è possibile, prevedere un aumentato consumo di glucosio e compensarlo, se necessario, con aumentata introduzione di carboidrati

39 Attività fisica nel diabete insulino-trattato - automonitoraggio - controllare le urine prima (chetonuria e glicosuria) controllare la glicemia prima (se possibile durante) e dopo

40 Attività fisica e diabete tipo 1 Norme pratiche generali -controllare la glicemia e la chetonuria prima di iniziare lesercizio fisico con chetonuria: NO ESERCIZIO FISICO con glicemia non elevata: INGERIRE CHO - Attenzione allipoglicemia durante e dopo: al primo segno di malessere assumere bevande zuccherate o caramelle

41 Esercizio fisico programmato nel diabete insulino-trattato 1.Ridurre la dose di insulina pronta precedente 2.Iniziare lattività fisica 1-2 ore dopo il pasto 3.Iniettare linsulina in zone non interessate dallattività fisica 4.Nelle ore successive assumere un supplemento di carboidrati, se necessario (misurare glicemia)

42 Esercizio fisico non programmato nel diabete insulino-trattato 2.Se la glicemia e sopra la norma, iniziare lesercizio e assumere CHO dopo minuti 3. Se lesercizio fisico è intenso e protratto, ridurre la dose insulinica successiva e/o aumentare lapporto di CHO 1. Se la glicemia è vicina alla norma, ingerire CHO subito e quindi ogni minuti

43 DIABETE MELLITO Tipo 1 : carenza assoluta di insulina - esordio in genere in età giovane - peso in genere normale Tipo 2 : carenza relativa + inefficacia dellinsulina (insulinoresistenza) - esordio in genere in età adulta/senile - spesso associato a obesità

44 Esercizio fisico nel diabete tipo 2 - elementi da tenere presenti - Alterazioni nelladattamento allesercizio fisico legate al diabete e allinsulinoresistenza Effetti benefici dellesercizio fisico sulla malattia (prevenzione, terapia) e sui fattori di rischio CV spesso associati Rischi legati alle complicanze già presenti Problematiche specifiche dellanziano

45 anni PREVALENZA DEL DIABETE IN RAPPORTO ALL ETA Mirano Study (20-59 anni – con OGTT) anni % Brunico Study (40-80 anni – con OGTT) Vicenza Study (tutte le età) Verona Study (tutte le età)

46 Effetti di una singola seduta di esercizio sulla omeostasi glucidica Aumento dellutilizzazione del glucosio Aumentata sensibilità allinsulina per la captazione del glucosio Gli effetti possono persistere per diverse ore dopo la cessazione dellesercizio

47 Modificazioni della glicemia e dellinsulinemia durante esercizio fisico prolungato in pazienti con diabete tipo Glicemia (mmol/l) minuti Insulinemia (mU/l) controlli diabetici controlli diabetici (Devlin et al, 1987)

48 Effetti metabolici a lungo termine dellesercizio fisico aerobico Aumento della sensibilità insulinica aumento massa magra aumento capillarizzazione muscolare aumento trasportatori di glucosio nel muscolo aumento attività glicogeno-sintasi Modificazioni anti-aterogene del profilo lipidico aumento colesterolo HDL riduzione trigliceridi riduzione colesterolo LDL (specie LDL piccole dense)

49 Peculiarità del diabete tipo 2 in relazione allesercizio fisico Lesercizio 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 lesercizio può precipitare uno scompenso metabolico. Leventuale iperinsulinemia è in genere conseguenza dellinsulinoresistenza e si riduce con il miglioramento della sensibilità insulinica (non è così se farmaco-indotta)

50 Concentrazione di glucosio nel plasma venoso (mg/dl) Diabete mellitoDigiuno 126 Digiuno <126 ma 2-h OGTT 200 Ridotta tolleranza glucidicaDigiuno<126 e 2-h OGTT Alterata glicemia a digiunoDigiuno (prescinde da OGTT) Normalità Digiuno <110 e 2-h OGTT<140 CRITERI DIAGNOSTICI DEL DIABETE MELLITO E DELLE ALTRE CATEGORIE DI ALTERATA REGOLAZIONE GLICEMICA

51 Cambiamenti nel peso e nellattività fisica in 3234 soggetti con IGT assegnati a un programma intensivo di modifica dello stile di vita*, metformina o placebo Diabetes Prevention Program, NEJM 2002 peso (kg) anni anni Placebo Metformina Placebo Metformina Stile di vita Attività fisica (MET h / settimana) * dieta ipocalorica ipolipidica (obiettivo: calo ponderale 7%) + attività fisica moderata 150 min/settimana.

52 Effetto della modifica dello stile di vita o della terapia con metformina sulla comparsa di diabete tipo 2 in 3234 soggetti con IGT anni (%) Placebo Stile di vita Diabetes Prevention Program, NEJM 2002 Metformina p<0.001

53 Media HbA1c = 11% 10% 9% 8% 7% Correlazione tra controllo glicemico, durata del diabete e retinopatia diabetica ( Adattata da : The Diabetes Control and Complications Trial Research Group, 44:968, 1995) Tasso di progressione della retinopatia Durata del follow-up (anni)

54 RR CI UKPDS - GLUCOSE CONTROL STUDY AGGREGATE CLINICAL ENDPOINTS Any diabetes-related endpoint Diabetes-related deaths All-cause mortality Myocardial infarction Stroke Microvascular p Relative risk & 95%CI Favours intensive Favours conventional

55 PREVALENZA DI DISORDINI METABOLICI NEL DIABETE TIPO 2 (Verona NIDDM Complications Study, n=1780) Sovrappeso e obesità Adiposità centrale Ipertensione arteriosa Dislipidemia %

56 SINDROME METABOLICA E ATEROSCLEROSI obesità centrale iperglicemia dislipidemia disfunzione endoteliale stress ossidativo ATEROSCLEROSI ipertensione flogosi cronica trombofilia

57 RISCHIO E FATTORI DI RISCHIO PER MALATTIE CARDIOVASCOLARI IN MASCHI DIABETICI DI ETA >40 anni (Framingham Study, 1979) - Probabilità di CHD in 8 anni (%) Fumo P.A. sistolica Colesterolo % nei non-diabetici senza fattori di rischio 3% % % % 32 % non diabetici

58 Perché consigliare lattività fisica al soggetto diabetico? Migliora il controllo glicemico Migliora il profilo cardiovascolare Riduce lincidenza delle complicanze croniche Migliora laspettativa di vita Migliora il senso di benessere psico-fisico

59 Effetti favorevoli dellesercizio 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 pro-coagulanti Controllo dellipertensione (lieve) Riduzione mortalità cardiovascolare

60 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)

61 Effetti del training sul metabolismo energetico Aumento dellossidazione dei lipidi Diminuzione relativa dellutilizzazione del glucosio Minore produzione di acido lattico

62 Durata Frequenza Almeno 3-4 volte alla settimana (preferibilmente tutti i giorni) 30 – 60 minuti/seduta 40-60% VO2max Intensità Attività fisica raccomandata nel diabete tipo 2 Aerobica Tipologia

63 Attività consigliate ( Sports di tipo aerobico) Podismo Marcia Ciclismo Ginnastica Nuoto Sci di fondo Canoa Danza Attività isometrica solo se supervisionata da persone esperte

64 CONTRIBUTO DEL GLUCOSIO E DEGLI FFA COME FONTE ENERGETICA IN RAPPORTO ALLA INTENSITA DELL ESERCIZIO % VO 2 max Ra Glucosio e FFA (µmol·kg -1 ·min -1 ) GLUCOSEFFA da Brooks e Trimmer, J Appl Physiol 80: 1073, glucosioacidi grassi

65 Rischi connessi con lesercizio fisico nel diabete tipo 2 Aggravamento complicanze croniche severe (retinopatia, piede diabetico) Evento cardiovascolare acuto cardiopatia ischemica (silente!) neuropatia autonomica

66 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 InterventoControllop<0.01 Di Loreto et al, 2003

67 > 40 Peso Kg HbA1c % PA max mmHg PA min mmHg Col. tot mg/dl Col. LDL mg/dl Col. HDL mg/dl TG mg/dl CHD % Circonf. vita cm p< Di Loreto et al, Diabetes Care 2005 Modificazioni osservate in base al livello di attività fisica raggiunto (MET)

68 Massimo carico di lavoro permesso nei diabetici Fino alla stanchezza Senza complicanze I parametri cardiovascolari e metabolici devono restare negli intervalli di normalità Con complicanze (clinicamente significative)

69 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.

70 Esercizio fisico e diabete tipo 2 Precauzioni generali da adottare Preferire attività aerobiche, regolari e non superiori al 50-60% della VO 2 max Sottoporsi a visita medica preliminare Effettuare autocontrollo glicemico in caso di terapia farmacologica con insulina o sulfoniluree

71 esercizio Glibenclamide * S E esercizio * Glibenclamide E+S E+S E S Glicemia (mmol/l)Insulina (pmol/l) minuti (Larsen et al, Diabetes Care 1999) Interazione fra sulfoniluree ed esercizio sullomeostasi glucidica nel diabete Dopo assunzione di sulfonilurea (S) Dopo 60 di esercizio al cicloergometro (E) Esercizio + sulfonilurea (E+S)

72 * Glibenclamide minuti esercizio * * * * * * * * FFA (mmol/l) E+S E S (Larsen et al, Diabetes Care 1999) Concentrazioni plasmatiche di FFA in 8 pazienti studiati in 3 occasioni: dopo sulfonilurea (S), dopo esercizio fisico (E) e dopo esercizio fisico combinato con sulfonilurea (E+S)

73 Attività fisica nella cura del diabete tipo 2 Indagini preliminari 1.Retinopatia 2.Nefropatia 3.Coronaropatia (forme silenti!) e macroangiopatia 4.Neuropatia somatica 5.Neuropatia autonomica Valutare la presenza e la gravità di:

74 Position Statement - American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di retinopatia evitare attività che possono incrementare marcatamente la pressione arteriosa Retinopatia non proliferante moderata-severa: Retinopatia proliferante: evitare qualsiasi attività strenua o che comporti una manovra di Valsalva, colpi o scuotimenti bruschi

75 Position Statement - American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di neuropatia periferica evitare attività che possono facilitare lesioni al piede (jogging, step, cammino prolungato, etc) favorire nuoto, bicicletta, esercizi agli arti superiori, etc In caso di perdita della sensibilità al monofilamento:

76 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 lipoglicemia 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

77 Position Statement of the American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di neuropatia autonomica evitare attività strenue o in ambienti caldi o freddi, porre attenzione allidratazione Considerare scintigrafia con tallio per valutare la perfusione miocardica Monitorare attentamente la risposta pressoria allo sforzo

78 Position Statement of the American Diabetes Association, 2004 Esercizio fisico e diabete Raccomandazioni in presenza di nefropatia porre attenzione al controllo pressorio

79 Captazione di ossigeno durante esercizio al cicloergometro nel diabete tipo 2 non complicato Regensteiner et al, controlli magri sedentari controlli obesi sedentari diabetici tipo 2 obesi sedentari VO 2 max VO 2 / lavoro ml x kg x min * *

80 Risposte allesercizio submassimale nel diabete tipo 2 non complicato Regensteiner et al, 1998 LattacidemiaVO 2 / VO 2 max mmol/l w30 w80 w 20 w30 w80 w % controlli magri controlli obesi controlli magri controlli obesi diabetici tipo 2 * *

81 RestingHandgrip Frazione di eiezione del ventricolo sinistro in diabetici tipo 2 a riposo e durante handgrip * * p<0.01 vs controlli Controlli T2DM Scognamiglio et al, 2004

82 Adiposità e VO 2 max in soggetti magri normoglicemici con familiarità di 1° grado per diabete tipo 2 Nyholm et al, 2004 controlli familiari di diabetici Sensibilità insulinica BMI Adiposità viscerale IMGU (mg/kg FFM x min) Kg/m 2 cm 2 * VO 2 max ml/kg FFM x min * *

83 insulinoresistenza riduzione attività fisica diabete tipo 2

84 Modificazioni della VO 2 max dopo 3 mesi di training nel diabete tipo 2 (3 h/w 70-85% max) controlli magricontrolli obesidiabetici Brandemburg et al, 1999 Base Dopo training ml x kg x min * * p<0.05 vs altri gruppi

85 Type 2 diabetes "It is recommended that resistance training at least 2 days per week should be included as part of a well-rounded exercise program for persons with type 2 diabetes whenever possible. A minimum of 8–10 exercises involving the major muscle groups should be performed with a minimum of one set of 10–15 repetitions to near fatigue. Increased intensity of exercise, additional sets, or combinations of volume and intensity may produce greater benefits and may be appropriate for certain individuals.American College of Sport Medicine "Moderate weight training programs that utilize light weights and high repetitions can be used for maintaining or enhancing upper-body strength in nearly all patients with diabetes.American Diabetes association

86 Elderly "Because sarcopenia and muscle weakness may be an almost universal characteristic of advancing age, strategies for preserving or increasing muscle mass in the older adult should be implemented.... Strength training, in addition to its positive effects on insulin action, bone density, energy metabolism, and functional status, is also an important way to increase levels of physical activity in the elderly."American College of Sport Medicine "High-resistance exercise using weights may be acceptable for young individuals with diabetes, but not for older individuals or those with long-standing diabetes."American Diabetes association

87 Attività fisica nella cura del diabete tipo 2 Norme generali Lattività fisica intensa non è necessaria; anche le passeggiate, effettuate con regolarità, comportano vantaggi metabolici Lattività fisica va comunque consigliata e quantificata singolarmente Lattività fisica è uno strumento di cura e va fortemente incentivata

88

89 Principali effetti degli ormoni tiroidei sul metabolismo intermedio PentosiGlucosioGlicogeno Lattato/Piruvato Trigliceridi FFA Acetil CoA Aminoacidi Proteine CO 2 + H 2 O

90 Azioni metaboliche generali degli ormoni tiroidei -aumento consumo di O 2 e substrati -aumento produzione e utilizzo ATP -aumento produzione calore aumento fabbisogno energetico aumento dispersione di calore aumento lavoro cardiaco a riposo

91 Ormoni tiroidei ed esercizio fisico Gli ormoni tiroidei controllano la produzione di energia e numerosi aspetti della fisiologia dellunità neuromuscolare (modulazione sintesi proteine contrattili, regolazione flussi ionici transmembrana). Lesercizio fisico sembra esercitare modeste influenze sullasse ipotalamo-ipofisi-tiroide.

92 Azioni degli ormoni tiroidei a livello muscolare regolazione sintesi catene pesanti miosina aumento isoenzima alfa e riduzione isoenzima beta (prevalenza fibre tipo II, ad elevata attività ATP-asica ed efficienza contrattile) aumento Ca-ATPasi (potenziamento uptake del calcio nel reticolo sarco-plasmatico con aumento contrattilità) aumento Na/K-ATPasi (aumento efflusso cellulare di sodio con potenziamento contrazione e aumento consumo O2 e termogenesi)

93 AZIONI DEGLI ORMONI TIROIDEI SUL CUORE Dirette –regolazione geni specifici –regolazione canali del calcio Indirette –sensibilizzazione alle catecolamine –vasodilatazione periferica –aumento volemia

94 Principali geni modulati direttamente dagli ormoni tiroidei nei cardiomiociti Ca 2+ ATPasi del reticolo sarcoplasmatico Isoforma alfa della catena pesante della miosina Adrenorecettore 1

95 Effetti emodinamici degli ormoni tiroidei T3T3 contrattilità miocardica az. cronotropa volemia e massa eritrocitaria sintesi Ca 2+ ATPasi reticolo sarcoplasmatico pressione diastolica pressione sistolica espressione adrenorecettori 1 sensibilità alle catecolamine rilassamento diastolico gettata cardiaca rilassamento muscolatura liscia vasale termogenesi resistenze vascolari

96 HyperthyroidSubclin. Hyperthyroid ControlSubclin. Hypothryroid Hypothyroid Preejection period (ms) Effects of thyroid hormones on cardiac contractility (evaluated by the preejection period) Kahaly and Dillmann, Endocr Rev 2005 P<0.0001

97 Prevalenza alterazioni funzione tiroidea Ipertiroidismo Ipotiroidismo FemmineMaschi

98 Effetti avversi delle disfunzioni tiroidee sullapparato osteo-muscolare Ridotta tolleranza allo sforzo Osteoporosi (ipertiroidismo) Miopatia (ipotiroidismo)

99 Manifestazioni cliniche dellipotiroidismo correlate allattività fisica Debolezza, astenia Dispnea da sforzo Intolleranza allesercizio fisico Pseudoipertrofia muscolare

100 Cause di ridotta efficienza muscolare nellipotiroidismo ridotta riserva cardio-vascolare riduzione VO 2 max riduzione gittata cardiaca aumento lattato alterazioni metaboliche riduzione capacità di ossidazione substrati ridotta riserva polmonare alterata distribuzione flusso sanguigno miopatia

101 Meccanismi di ridotta efficienza muscolare nellipotiroidismo aumento fibre lente (tipo I) alterata funzione ossidativa mitocondriale riduzione ATP riduzione fosfocreatina diminuzione pH intracellulare precoce esaurimento glicogeno

102 -tachicardia sinusale Manifestazioni cliniche cardiovascolari dellipertiroidismo -ipertensione sistolica -aritmie sopraventricolari -dispnea da sforzo

103 SEGNI E SINTOMI DA ECCESSO DI CATECOLAMINE E DI ORMONI TIROIDEI Frequenza cardiaca Gettata cardiaca Pressione arteriosa Resistenze vascolari Contrattilità cardiaca Metabolismo basale Retrazione papebrale Labilità emotiva, ansietà Forza muscolare Stato iperadrenergico Ipertiroidismo Reversibilità con -blocco variabile SI differenziale SI NO SI

104

105 Manifestazioni cliniche dellipertiroidismo correlate allattività fisica -tachicardia a riposo -ridotta tolleranza allo sforzo - debolezza muscolare (specie muscoli prossimali ed estensori) -riduzione masse muscolari

106 Meccanismi di ridotta efficienza muscolare nellipertiroidismo -aumento frequenza cardiaca a riposo -aumento gettata cardiaca a riposo -aumento frequenza respiratoria e ventilazione -aumento contrattilità del muscolo -aumento consumo ossigeno (non coordinato con contraz.) - ridotta efficienza estrazione e consumo ossigeno -aumento tendenza allipoglicemia nellesercizio protratto

107 riposo p<0.05 riposo n.s. riposo n.s b/min l/min x m ml/ m % Machill e Scholz, 1994 Parametri emodinamici nellipertiroidismo prima e dopo terapia prima Frequenza Indice cardiaco Indice di gettata sistolica Frazione di eiezione p<0.005 p<0.05 n.s. riposo p<0.05 esercizio p<0.05 esercizio p<0.05 esercizio n.s. p<0.005 p<0.05 n.s. esercizio p<0.05 dopo terapia

108 Hyperthyroid Work load (watt) Rate Pressure Product (bpm x mmHg) n.s. Control p= Rate-pressure product (top), as a parameter of cardiac work, and work load at maximal exercise (bottom) in hyperthyroidism Modified from Kahaly et al, Chest 1996

109 Quadro biochimico caratterizzato da livelli soppressi di TSH con ormoni tiroidei allinterno dellintervallo di riferimento Ipertiroidismo subclinico

110 LEFT VENTRICULAR EJECTION FRACTION AT REST AND DURING EXERCISE IN PATIENTS RECEIVING TSH-SUPPRESSIVE THERAPY Biondi et al, JCEM 1996 **p< CONTROLSL-T4 rest ** exercise %

111 EXERCISE CAPACITY IN SUBJECTS GIVEN TSH-SUPPRESSIVE L-T4 THERAPY ControlsL-T4 Biondi et al, JCEM 1996 ** **p< Max workload (watts) Maximal exercise duration (min)

112 ALTERAZIONI NELLA CAPACITA DI ESERCIZIO DURANTE TERAPIA TSH-SOPPRESSIVA *56 + 7Soglia anaerobica (% VO 2 max) * VO 2 / Watt **22 + 3VO 2 max (m/kg min) VO 2 basale (ml/kg min) * Carico dI lavoro max (watt) L-T4 (n=9)Controlli (n=9) Mercuro et al, JCEM 2000 * p<0.05; ** p<0.01


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