“Corri verso la salute” Attività Motoria e Diabete III Giornata Nazionale SIEDP del Diabete Mellito nel Bambino Brindisi, 2 ottobre 2010 Ipoglicemia ed attività fisica: l’autocontrollo come strategia vincente Dott.ssa Maria Susanna Coccioli Servizio di Endocrinologia e Diabetologia Pediatrica P.O. “D. Camberlingo”, Francavilla Fontana (BR)

Effetto dei vari tipi di sport sulla glicemia del giovane diabetico Gli sport “esplosivi” non inducono modifiche della glicemia, talvolta, lieve aumento da stress adrenalinico. Gli sport di squadra, inducono iperglicemia con rapido consumo delle scorte di glicogeno e rischio di ipoglicemie tardive nelle ore successive all’esercizio fisico. Gli sport di durata e resistenza comportano utilizzazione continua del glucosio, il cui adeguato reintegro, durante la prestazione, consente di mantenere stabili i livelli glicemici.

Il livello di insulina circolante è critico nel regolare il flusso del glucosio consumato dal muscolo e liberato dal fegato

SOGGETO SANO POCHI MINUTI DOPO L’INIZIO DELL’A.F ATTIVAZIONE ADRENERGICA ß CELLULA RIDUZIONE INSULINEMIA “PROTEZIONE” DA ECCESSIVA UTILIZZAZIONE MUSCOLARE AUMENTATO OUTPUT EPATICO DI GLUCOSIO NORMOLGLICEMIA STABILE (PROTEZIONE DALL’IPO)

Aumento sensibilità all’insulina nel muscolo durante l’esercizio fisico Perfusione del letto vascolare Attività di IGF-1, chinine, prostaglandine Sensibilità dei recettori per l’insulina Esposizione dei recettori per l’insulina Disponibilità di O2  Trasporto del glucosio dentro la cellula

durante l’attività fisica REGOLAZIONE ORMONALE durante l’attività fisica Insulina Catecolamine Glucagone GH Cortisolo Durante un esercizio fisico la quantità di insulina presente nel sangue si modifica con riduzione della concentrazione all’inizio e durante lo svolgimento dell’attività e successivo aumento al termine dello sforzo. Questo perché la quantità di insulina presente nell’organismo deve essere sufficiente per permettere al glucosio di entrare nelle cellule muscolari e nutrirle. Allo stesso tempo, nel corso dell’esercizio fisico, la sua concentrazione deve progressivamente diminuire per consentire la continua liberazione di glucosio dalle fonti di deposito (glicogeno presente nel muscolo e nel fegato) e la produzione di altre forme di energia (essenzialmente grassi)

Inizio e durante lo sforzo Prime fasi dell’esercizio Al termine dell’esercizio Catecolamine Glucagone Catecolamine + - FEGATO Aumentata produzione epatica di glucosio MUSCOLO Aumentata captazione muscolare di glucosio glicemia Nelle prime fasi dell’esercizio, l’iniziale sintesi di adrenalina e glucagone permette l’utilizzo del glucosio di deposito e la sintesi di glucosio da parte del fegato. Quando l’esercizio fisico si protrae, la sintesi del cortisolo e dell’ormone della crescita incentiva la produzione di glucosio nel fegato e favorisce la liberazione di grassi dal tessuto adiposo. Al termine dell’esercizio: la concentrazione di insulina aumenta progressivamente mentre quelle di adrenalina glucagone, cortisolo e GH si riducono. Il muscolo dimostra una maggiore sensibilità all’insulina che si esprime in una maggiore capacità delle cellule di catturare il glucosio presente nel sangue. Questo effetto è diretta conseguenza dell’esercizio muscolare e ha come scopo principale quello di permettere la riscostruzione dei depositi di glucosio muscolare (il glicogeno) utilizzato durante l’esercizio. Tali effetti portano quindi a una maggiore richiesta di zuccheri al termine dell’esercizio e a una più rapida riduzione della glicemia in presenza di insulina - + INSULINA Inizio e durante lo sforzo

NEFA sono ossidati principalmente durante esercizi a bassa intensità (40-50% VO2 max) e contribuiscono per il 40% al rifornimento di energia nella 1°ora e fino al 70% nelle ore successive fino alla 4°ora Quindi più aumenta l’intensità più il muscolo tende a consumare glucosio risparmiando i NEFA (rischio di ipoglicemia nel diabetico) L’utilizzo preferenziale dei NEFA rispetto al glucosio dipende anche dal grado di allenamento: maggiore è il training più l’organismo utilizza i NEFA anzichè gli zuccheri

VANTAGGI DELL’OSSIDAZIONE PREFERENZIALE DEI NEFA RISPETTO AL GLUCOSIO ALTA RESA ENERGETICA 2. ELEVATA PRODUZIONE DI ATP 3. BASSE FLUTTUAZIONI GLICEMICHE CON MINORE RISCHIO DI IPOGLICEMIA 4. RISPARMIO DI GLICOGENO E QUINDI MINORE SENSO DI FATICA 5. RIDUZIONE DEI NEFA E DEI TRIGLICERIDI CON UMENTO DELLA SENSIBILITÀ INSULINICA

Nei giovani con diabete Tipo 1 la quantità di insulina non diminuisce automaticamente con l’attività fisica e le sue variazioni dipendono dalla dose somministrata. Per tale motivo, si possono verificare condizioni di eccessive o ridotte concentrazioni insuliniche. Inoltre l’aumento di Adrenalina, Glucagone, Cortisolo e GH, può risultare alterato. Questi eventi determinano un inadeguato o eccessivo utilizzo delle fonti energetiche con comparsa di ipoglicemia o iperglicemia

(quindi anche a livello muscolare e portale) ESERCIZIO FISICO NEL DIABETE TIPO 1 E IPOGLICEMIA L’output di glucosio (per glicogenolisi e/o per neoglucogenesi) è regolato dal livello di insulinizzazione portale Una insulinizzazione esogena sottocutanea produce per definizione una iperinsulinemia periferica (quindi anche a livello muscolare e portale) Il contributo del pool del glucosio circolante (6 gr. circa nel soggetto normale, 12 gr. in caso di glicemia a 200 mg/dl) è modesto, se non viene continuamente rimpiazzato, per soddisfare le esigenze energetiche durante l’attività fisica.

Fattori che possono facilitare la comparsa di ipoglicemia nel corso di esercizio fisico Valori di glicemia bassi prima di svolgere attività fisica La velocità di assorbimento dell’insulina dalla sede di iniezione (il rischio aumenta in caso di somministrazione in sedi coinvolte) L’intervallo di tempo trascorso dall’ultima dose di insulina (il rischio risulta maggiore quanto più breve è tale intervallo) La composizione e il tempo trascorso dall’ultimo pasto (l’ipoglicemia è favorita in caso di un pasto povero in zuccheri) La durata e il tipo di sport praticato (il rischio risulta maggiore nel caso di sport di lunga durata ed elevata intensità) Lo svolgimento di una precedente attività fisica (che può favorire l’ipoglicemia)

SITO DI INIEZIONE E RISCHIO IPOGLICEMICO L’insulina iniettata in zone coinvolte dall’esercizio muscolare, viene assorbita più rapidamente, con conseguente rischio ipoglicemico (Koivisto, NEJM, 298, 1978) • La sola scelta del sito di iniezione non è sufficiente però a prevenire l’ipoglicemia indotta dall’esercizio (Kemmer, Diabetes, 28, 1979) • L’iniezione intramuscolare (aghi da 12.7 mm!) deve essere meticolosamente evitata per il rapido passaggio dell’insulina nel circolo (Frid, Diabetes Care, 13, 1990 )

Autocontrollo

1. Controllo metabolico prima dell’attività fisica Linee guida generali 1. Controllo metabolico prima dell’attività fisica • Evitare l’attività se la glicemia è ~ 250 mg/dL in presenza di chetosi • Usare cautela se la glicemia è ~ 300 mg/dL pur in assenza di chetosi • Assumere carboidrati se la glicemia è ~ 100 mg/dL 2. Monitoraggio della glicemia prima e dopo l’attività fisica • Identificare la necessità di cambiamenti nella dose di insulina e nell’alimentazione • Conoscere la risposta glicemica a differenti condizioni di attività 3. Alimentazione ● Assumere extra carboidrati per prevenire l’ipoglicemia ● Avere a disposizione cibi a base di carboidrati durante e dopo l’attività fisica ADA Position Statement. Diabetes Care 2004

Fattori che influenzano la risposta glicemica all’esercizio Fattori legati all’insulina  Assorbimento  Schema terapeutico Fattori legati all’esercizio  Intensità e durata  Momento dell’esercizio  Allenamento o gara Fattori legati allo stato metabolico  Glicemia pre-esercizio  Precedente ipoglicemia Fattori legati all’ambiente  Temperatura e clima

La sede di somministrazione Evitare la somministrazione di insulina nelle parti del corpo coinvolte nel movimento L’iniezione sul braccio o sull’addome riduce l’ipoglicemia indotta dall’esercizio rispettivamente del 57% e 89% rispetto all’iniezione sulle cosce Koivisto VA. N Engl J Med 1978 L’esercizio fisico non determina cambiamenti nell’assorbimento di insulina NPH o zinco sospesa a meno che non siano miscelate con insulina regolare o analogo rapido Berger M. Diabetes Care 1982 Evitare di cambiare la sede di iniezione È raccomandabile ruotare l’iniezione all’interno della stessa sede Hornsby WG. Diabetes Spectr 2005 L’utilizzo di CSII riduce la variabilità dell’assorbimento Lenhard MJ. Arch Intern Med 2001

 Analogo rapido e analogo lento ++++ Schema terapeutico Usare strategie che mimino al meglio il pattern fisiologico di secrezione Hopkins D. Diabetes Res Clin Pract. 2004 Utilizzo di microinfusore  Utilizzo di schemi basal-bolus  Analogo rapido e analogo lento ++++ Chase HP. Diabetes Care 2001 Riddle MC. Diabetes Care 2003  Impiego di terapia non intensificata  Scarsa riproducibilità dell’effetto Biankin SA. Diabetes Care 2003

Attenzione a : Dislocazione della cannula Occlusione del set Congelamento dell’insulina Surriscaldamento dell’insulina

Esercizio effettuato 90 min dopo la colazione Interruzione dell’infusione basale durante l’attivitàriduzione ipo + riduzione del 50% della dose di bolo pre-colazionenessuna ipo + riduzione del 25% dell’infusione basale nelle ore successive Riduzione episodi ipoglicemici durante e dopo l’ esercizio Riduzione del 50% dell’infusione basale 1-2 ore prima dell’inizio

Il momento dell’esercizio FATTORI LEGATI ALL’ESERCIZIO Il momento dell’esercizio L’insulina dovrebbe essere iniettata > 60 min prima dell’inizio dell’attività Hornsby WG. Diabetes Spectr 2005 Esercizio effettuato al mattino prima della colazione: basso rischio di ipoglicemia Ruegemer JJ. Diabetes Care 1990 Una passeggiata effettuata dopo la colazione migliora il controllo della glicemia Yamanouchi K. Diabetes Research and Clinical Practice 2002 La “contingenza” dell’esercizio Necessità diverse per l’allenamento e la gara Hanas R. Type 1 Diabetes Richenda Milton Ed, 2004 Hornsby WG. Diabetes Spectr 2005

Quando iniziare l’attività fisica dopo la somministrazione dell’insulina? 2-3 ore dopo la somministrazione di insulina rapida 4-5 ore dopo la somministrazione di insulina rergolare 8-10 ore dopo la somministrazione di insulina long acting La probabilità di comparsa di un episodio ipoglicemico aumenta se il picco d’azione dell’insulina coincide all’incirca con il momento in cui l’attività fisica viene svolta. il picco d’azione dell’insulina varia in relazione al tipo di insulina utilizzato (insulina rapida, lenta, ultralenta)

Intensità dell’esercizio e riflesso sulla terapia Esercizio a bassa intensità breve durata (<10-15 min)  nessuna modificazione durata maggiore  riduzione insulina Esercizio a moderata intensità (ginnastica praticata a scuola, giochi all’aria aperta, sport di gruppo, judo, danza, vela) breve durata (<10-15 min)  aumento insulina durata maggiore (<30-40 min)  riduzione insulina 20-30% Esercizio intenso (sci, competizione in generale, corsa o marcia a velocità sostenuta) breve durata (<10-15 min)  aumento insulina durata maggiore  riduzione insulina 50% intermittente  nessuna/minima riduzione

FATTORI LEGATI ALLO STATO METABOLICO Glicemia pre-esercizio Evitare l’attività se la glicemia è ~ 250 mg/dL in presenza di chetosi Usare cautela se la glicemia è ~ 300 mg/dL pur in assenza di chetosi effettuare un supplemento di insulina 0,05-0,1 U/kg e ritardare l’esercizio Assumere carboidrati se la glicemia è ~ 100 mg/dL ADA Position Statement Diabetes Care 2004 Hanas R. Type 1 Diabetes Richenda Milton Ed, 2004

L’alimentazione è differente in base al tipo di sport Nel diabete sono indicati gli sport di squadra, ma non bisogna vietare gli altri L’alimentazione è differente in base al tipo di sport

Alimentazione consigliata negli sport di resistenza La dieta dell’allenamento è la stessa di quella della performance Deve essere ricca di carboidrati per la estrema sensibilità insulinica. Assumere fino a 7-8 grammi /Kg/die (complessi ai pasti) Gli atleti non dovrebbero mangiare delle 3 ore che precedono lo sport perché l’aumentato flusso ematico intestinale può comportare una riduzione del flusso ematico intramuscolare. In sforzi muscolari di breve durata è possibile assumere carboidrati semplici immediatamente prima della gara (x es. succo di frutta) e questo atteggiamento migliora la performance rispetto allo stesso sforzo praticato a digiuno. Nessun effetto sulla performance, è stato dimostrato con un analogo atteggiamento negli sport di durata (20 Km di ciclismo).

Miscele di maltodestrine Durante la gara ogni 20 minuti può essere utile assumere circa 20 gr di carboidrati a rapido assorbimento come Succo di frutta Gatorade Barrette di cereali Miscele di maltodestrine Fino a 4 misurini in acqua= 80 gr Maltodestrine: polimero di glucosio a catena lunga, ha la caratteristica di essere assorbito lentamente. Rilascia infatti il suo potere energetico in modo costante e prolungato. Hanno bassa osmolarità. Consentono di mantenere adeguati i livelli di glicemia durante l’esercizio Consentono un risparmio di glicogeno muscolare elevano il tempo di esaurimento degli sforzi prolungati dopo lo sforzo favoriscono un rapido ripristino delle riserve di glicogeno muscolare rispetto agli altri carboidrati I succhi devono essere iposmolari per evitare la diarrea osmotica

Il tempo di assorbimento dei carboidrati è molto importante negli atleti. L’assorbimento dei carboidrati dipende: Dal tipo di molecola Dalla presenza nello stesso pasto di altre sostanze (lipidi, proteine, fibre) Dalle caratteristiche del piatto

Gli integratori (aminoacidi) sono sconsigliabili

Meglio assumerli lontano dall’esercizio fisico I grassi “bruciano al fuoco degli zuccheri” Meglio assumerli lontano dall’esercizio fisico Senso di pienezza I NAFA aumentano la sensibilità insulinica Dopo la 2° ora di esercizio fisico sono utilizzati per il 70%

Attività esplosive Rischio di ipoglicemie tardive Ricchezza di carboidrati nel pasto successivo all’esercizio Prevenzione delle ipoglicemie con assunzione di carboidrati prima dello sport Somministrazione di liquidi zuccherati nell’intervallo della partita

Quindi per tutti i tipi di sport: Alimentazione ricca di zuccheri semplici immediatamente prima, durante e dopo l’esercizio fisico Povera in grassi per prevenire la chetosi accentuata dovuta alla difficoltà di demolizione dei NEFA Molto più importante degli adulti è il reintegro immediato dei liquidi e dei Sali minerali persi

Il reintegro di acqua è fondamentale per l’esercizio fisico e deve essere preventivo rispetto al senso di sete La quantità ed i tempi di assunzione per mantenere l’idratazione dipendono dal tipo di sport, dal calore, dall’umidità, dall’aria Dopo la gara recuperare, con i liquidi a piccoli sorsi, il peso eventualmente perso

corpi chetonici elevati  no attività fisica E’ prudente controllare la glicemia almeno due volte prima dell’inizio dell’attività fisica, precisamente 60 e 30 minuti prima E’ raccomandabile che il ragazzo che si appresta a svolgere attività fisica abbia una glicemia tra 150-200 mg/dl. In caso di glicemia elevata (> 250 mg/dl) bisogna ricercare la presenza di corpi chetonici, per esempio mediante la misura del tasso di beta-idrossibutirrato (BHD) nel sangue capillare. corpi chetonici elevati  no attività fisica Se glicemia tra 120-150 e con adeguata alimentazione pre-esercizio Non modificare il trattamento Bere acqua semplice o leggermente zuccherata 30 gr di zucchero /litro; circa 200 ml/30 min Concluso lo sforzo fisico, controllare la glicemia e consumare nella prima mezz’ora una razione media di pane

Se ipoglicemia durante attività fisica Fermarsi e misurare la glicemia. Se < 100 mg/dl  ingerire 30-40 g di glucosio (zucchero in zolletta)— la glicemia aumenterà di 30-45 mg/dl in pochi minuti L’aumento sarà stabilizzato con l’aggiunta di pane o alimenti simili.

Nelle ore successive all’attività fisica Monitorare la glicemia prima di coricarsi e tra le 2 e le 3 di notte, quando il rischio di ipoglicemia è più elevato (mantenere la glicemia non sotto i 120 mg/dlconsumare piccole razioni di pane) Alla fine di ogni attività fisica è utile far seguire un periodo di 2-3 minuti di intensa attività (fare 3 o 4 scatti o percorrere qualche metro ad alta velocità, per provocare la secrezione di ormoni che contrastano l’azione dell’insulina e permettono di risparmiare glucosio)

Prevenzione di episodio ipoglicemico tardivo Riduzione del 15-30% della dose di insulina serale long acting  utile espediente al fine di minimizzare la comparsa di una ipoglicemia tardive Migliore sensibilità insulinica al termine dell’esercizio fisico e l’esaurirsi dei depositi di glicogeno fanno si che l’insulina somministrata nelle ore seguenti l’esercizio induca rapide riduzioni della glicemia

Come ridurre il rischio di ipoglicemia acuta modulando la somministrazione di insulina? Iniettare l’insulina in una zona che non sia direttamente interessata dallo sforzo: l’area addominale è sempre quella generalmente consigliabile

Campo scuola 2010 Nova Siri (MT) (Messina, Bari, Francavilla Fontana) grazie Campo scuola 2010 Nova Siri (MT) (Messina, Bari, Francavilla Fontana)