Obesità Dispendio energetico Esercizio fisico come terapia modulatore dell’assetto metabolico e della composizione.

Presentazione sul tema: "Obesità Dispendio energetico Esercizio fisico come terapia modulatore dell’assetto metabolico e della composizione."— Transcript della presentazione:

1 Obesità Dispendio energetico Esercizio fisico come terapia modulatore dell’assetto metabolico e della composizione corporea Paolo Mazzuca Fattori sociali ed ambientali tessuto adiposo neurormonali Gene AMY1 Amilasi salivare ↓ > Insulino-resistenza↑ > > Obesità >> DMT2 Diabetes 2016 Nov; 65(11):  – Mario Falchi del King’s College di Londra Gene OB (Lep) LEPTINA correlato alla massa adiposa Senso di fame ↓ – di sazietà ↑ Effetti nel tessuto adiposo, nella riproduzione, sull'angiogenesi, sul sistema endocrino, sull'ipotalamo e sulla regolazione dell'appetito, sul sistema immunitario Resistenza alla leptina e obesità : mutazioni nel gene del recettore OB-R

2 Laureato Scienze Motorie Laureato Scienze Motorie
Esercizio Fisico modulatore assetto metabolico e composizione corporea LSM Laureato Scienze Motorie I N F O R M A T E C EF LSM Laureato Scienze Motorie E L A B O R T S I N EF ESERCIZIO AEROBICO permette di raggiungere e mantenere l’efficienza fisica, correlata con riduzione di mortalità’ e morbilità’ per tutte le cause ESERCIZIO di RESISTENZA (impone un carico di pressione) migliora e mantiene la forza muscolare e la flessibilità. Miglioramento della qualità della vita ESERCIZI di FLESSIBILITA’ (allungamento unità muscolo-tendinee in modo stabile, associato a bassa tensione passiva). Miglioramento della flessibilità articolare e quindi della qualità della vita ESERCIZI PER L’EQUILIBRIO (migliorano la capacità di mantenere il controllo della posizione eretta). Riduzione della probabilità di cadute 2 2

3 The role of exercise-induced myokines in regulating metabolism
Archives of Pharmacal Research - January 2018, Volume 41, Issue 1 pp 14–29 The role of exercise-induced myokines in regulating metabolism La contrazione muscolare può indurre la secrezione di molecole chiamate miochine: l'interleuchina-6, l‘IRISINA, la miostatina, l'interleuchina-15, il fattore neurotrofico derivato dal cervello, l'acido β-aminoisobutirrico (BAIBA) I muscoli comunicano con altri organi: il tessuto adiposo, il fegato, le ossa e il cervello per esercitare gli effetti benefici dell'esercizio a livello di tutto il corpo. Tramite le miochine influenzano la regolazione del metabolismo muscolare locale e del metabolismo sistemico in modo autocrino, paracrino, endocrino.

4 Fattori di conversione del WAT in BAT attivati dall’attività fisica
PGC-1, un co-attivatore della trascrizione genica, determina la sintesi di IRISINA. Questa molecola “messaggera” agisce sulle cellule del tessuto adiposo bianco determinandone la trasformazione in cellula “beige” che, al pari di quelle del tessuto adiposo bruno, agiscono bruciando energia per la produzione di calore. L’Acido β-aminoisobutirrico (BAIBA) induce la conversione del WAT in BAT, la beta ossidazione epatica, ed è inversamente correlata con i fattori di rischio cardiometabolici Joo Young Huh et al. Irisin in Response to Exercise in Humans With and Without Metabolic Syndrome (J Clin Endocrinol Metab 100: E453–E457, 2015) Roberts L. D. et al. b-Aminoisobutyric Acid lnduces Browning of White Fat and Hepatic b-Oxidation and ls lnversely Correlated with Cardiometabolic Risk Factors. Cell Metabolism" Vol. 19, pp , 2014

5 Essays Biochem. 2006;42:105-17. - Pedersen BK
The anti-inflammatory effect of exercise: its role in diabetes and cardiovascular disease control Essays Biochem. 2006;42: Pedersen BK Fig. 2 Durante uno stato infiammatorio cronico causato da un'infezione di tipo sistemica (sx), la cascata di citochine entro le prime ore è rappresentata dal TNF-α, IL-6, IL-1ra, sTNF-R e IL-10. Le citochine in risposta all'esercizio (dx) non comprendono TNF-α ma mostrano un marcato aumento dell'IL-6, che è seguita dall'IL-ra, sTNF-R ed IL-10. Non si evidenziano aumenti nei livelli della proteina C reattiva (PCR) (da Pedersen BK, 2006). Fig.1 Il tessuto muscolare scheletrico deve essere considerato un importante organo endocrino, che esprime e rilascia citochine (definite anche miochine) nel torrente circolatorio e potenzialmente influenzano il metabolismo e lo status infiammatorio nei tessuti e negli organi (da Pedersen BK, 2006).

6 Fabbisogno energetico (Kcal) giornaliero «da soddisfare»
Mifflin-St.Jeor Maschi = (9,99 x peso in kg) + (6.25 x altezza in cm) - (4,92 x età) + 5 Femmine = (9,99 x peso in kg) + (6.25 x altezza in cm) - (4,92 x età) - 161 METABOLISMO BASALE direttamente proporzionale alla massa muscolare (Mifflin-St.Jeor) 60-75% Quantità di energia utilizzata in 24/h da un individuo a riposo, in uno stato termico neutrale a digiuno da ore in condizioni di totale rilassamento fisico e psichico TERMOGENESI DIETA INDOTTA (TDI) 7-13% Energia necessaria a digerire e assorbire i nutrienti Proteine = 22,5% Lipidi = 3,5% Glucidi = 7,5% Alcool = 20% Energia utilizzata dalla persona per compiere attività fisica, dipendente dal tipo intensità durata e frequenza (volume) dell’attività svolta ATTIVITA’ FISICA METs/h/sett = 1 Kcal/Kg/h 15-30%

7 La contrazione muscolare avviene in presenza di ATP
Tale composto però, può essere accumulato soltanto in piccole quantità nelle cellule e quindi, durante l’esercizio fisico va continuamente risintetizzato. A seconda dell’intensità del lavoro svolto, entrano in gioco diversi meccanismi di risintesi di ATP, chiamati anche sistemi energetici. ATP FOSFOCREATINA VIA ANAEROBICA ALATTACIDA PRIMI SECONDI FIBRE BIANCHE IIb veloci GLICOLISI ANAEROBIA GLICOGRNO INTRAMUSCOLARE FIBRE BIANCHE IIa Veloci (intermedie) 2 ATP FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA GLICOGENO E TRIGLICERIDI INTRAMUSCOLARI ____ SUCCESSIVAMENTE Glic.e Trigl FEGATO E TESUTO ADIPOSO TRAMITE CONTROINSULARI E RIDUZIONE (NON ASSENZA) INSULINA FIBRE ROSSE I Lente 36 (G) (L) I sistemi energetici intervengono contemporaneamente, in proporzioni variabili, alla fornitura di energia. IL MECCANISMO ANAEROBICO ALATTACIDO IL MECCANISMO ANAEROBICO LATTACIDO IL MECCANISMO AEROBICO in alcune circostanze alcuni meccanismi sono assolutamente predominanti rispetto agli altri. l’intensità e la durata della prestazione determinano la variazione del contributo dei diversi meccanismi.

8 Quoziente Respiratorio (QR)
Parametro che misura la proporzione di FFA e GLUC  che vengono impiegati ai fini energetici Quoziente Respiratorio (QR) C02/02 = 0.7 ossidazione FFA --- CO2/O2 = 1 ossidazione CHO Camminare a passo lievemente accelerato tale da non avvertire affanno e/o dolori

9 Adattamenti muscolari all’attività fisica/esercizio fisico
Tessuto muscolare scheletrico Il più potente attivatore metabolico tanto maggiore è la durata dell’EF tanto maggiore è l’ossidazione dei FFA 40% di Massa Corporea 30% del MB 80% del glucosio insulinico ruolo centrale nel controllo glicemico Geneticamente Fibre tipo I (lente, rosse) Fibre tipo II (veloci, bianche) IIa («rosa») IIx (bianche) 20-30% di tipo II nei sedentari; Dopo una singola seduta di EF migliora fino a 48h la sensibilità insulinica Aerobico se allenamento prolungato shift IIx >> IIa n° capillari del 20-30% n° e dimensioni mitocondri deposito di glicogeno e ossidazione FFA GLUT-4 (AMP-Kinasi) Lattato Di Forza Forza e massa muscolare Fibre di tipo I e II Sensibilità insulinica

10 Intensità dell’esercizio fisico
Grafico adattato da: Romijn, J. A., E. F. Coyle, L. S. Sidossis, A. Gastaldelli, J. F. Horowitz, E. Endert, and R. R. Wolfe. Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am. J. Physiol. 265 (Endocrinol. Metczb. 28) 1993: E387 FASE dii RECUPERO RIPRISTINO dei depositi di CHO e LIPIDI indotto da incremento INSULINA e decremento contro-insulari Trigliceridi muscolari Ac. Grassi plasmatici Trigliceridi muscolari Ac. Grassi plasmatici Glicogeno muscolare Trigliceridi muscolari Glicogeno muscolare Ac. Grassi plasmatici Glucosio plasmatico Glucosio plasmatico Glucosio plasmatico Intensità dell’esercizio fisico

11 The role of exercise in the treatment of obesity. Laskowski ER
The role of exercise in the treatment of obesity. Laskowski ER. - Mayo Clinic Sports Medicine Center; Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Mayo Clinic, First St. SW, Rochester, MN USA 14th Global Obesity Meeting - October 23-24, 2017 Dubai, UAE (United Arab Emirates) L'esercizio da solo ha un piccolo effetto sulla riduzione del peso corporeo indipendentemente dalla restrizione calorica. Quando combinato con restrizioni dietetiche, l'esercizio ha un effetto sinergico e aumenta la perdita di peso oltre l'effetto della sola dieta ha effetti benefici significativi sui fattori di rischio cardiovascolare e metabolico indipendentemente dalla perdita di peso reale La perdita di una piccola quantità di peso può avere un significativo effetto benefico su fattori di rischio cardiovascolari I fattori genetici legati all'obesità sono stati trovati positivamente modificati quando le persone inseriscono l'attività fisica nel loro stile di vita La sedentarietà (>8/h nelle ore di veglia) sembra essere un fattore di rischio indipendente per lo sviluppo di fattori di rischio metabolici; le persone che trascorrono più tempo seduti e guardando la televisione hanno profili metabolici peggiori, anche se raggiungono la quantità raccomandata di attività fisica a settimana, rispetto a coloro che si spostano nell'arco della giornata L'esercizio fisico è essenziale anche per prevenire l'aumento di peso nel corso della vita, sebbene la quantità richiesta per prevenire l'aumento di peso possa essere più vicina al doppio dell'esercizio raccomandato dalle attuali Linee guida sull'attività fisica per gli americani (

12 10 minuti EF Aerobico - 50-70% Fcmax
Con incrementi progressivi secondo il seguente ordine 1) Durata – 2) Frequenza - 3) intensità 150 minuti/sett EF Aerobico % Fcmax Attività di forza che coinvolgano i principali gruppi muscolari dovrebbe essere svolta 2 gg/settimana Oppure 75 minuti/sett EF Vigoroso 71-85% Fcmax mix moderato/vigoroso Esercizio Fisico (EF) e Salute Globale Livello di evidenza I, Forza raccomandazione A Standard italiani per la cura dell’obesità SIO-ADI 2016

13 Prevenzione incremento ponderale
EF e Prevenzione incremento ponderale Livello di evidenza I, Forza raccomandazione A Per la prevenzione di un incremento ponderale significativo Incremento maggiore del 3% del peso corporeo minuti/settimana di EF Aerob % Fcmax dispendio energetico di Kcal METs/h/sett = 1 Kcal/Kg/h Effetto dose/risposta tra DURATA EF e ↓ Kg <150’/sett di EF Aerob % ↓ Kg minimo ’/sett EF Aerob % ↓ Kg 2-3 in 6-12mesi ’/sett EF Aerob % ↓ Kg 5-7 in 6-12mesi EF di FORZA non ↓ Kg EF + DIETA ↓↓ Kg EF e Trattamento sovrappeso e obesità Livello di evidenza I e II Forza raccomandazione A EF e Prevenzione del Recupero Ponderale Livello di evidenza I, II Forza raccomandazione A Livelli di AF miglior predittore mantenimento Kg 200’/sett di EF Aerob. Maggiore livello AF minore recupero ponderale Standard italiani per la cura dell’obesità SIO-ADI 2016

14 FATTORI CHE INFLUENZANO IL METABOLISMO BASALE
Aumentano Riducono Sesso maschile Forma fisica Clima freddo Ormoni tiroideo, della crescita, testosterone, catecolamine Gravidanza Allattamento Farmaci: anfetamine, caffeina, efedrina, guaranà , ormoni tiroidei Età Malnutrizione Clima caldo Sonno

15 Attività fisica specifica
Compendio dei MET delle attività fisiche (AF) 2011 1 MET = 3.5 mlO2/Kg/min = 1 Kcal/Kg/h AF Lieve MET - AF Moderata MET - AF Vigorosa > 6.0 MET Fonte: Ainsworth BE, Haskell WL, Herrmann SD, Meckes N, Bassett DR Jr, Tudor-Locke C, Greer JL, Vezina J, Whitt-Glover MC, Leon AS Compendium of Physical Activities: a second update of codes and MET values. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(8): MET Attività fisica specifica 2.3 sforzo leggero ( es. esercizi di equilibrio, yoga) 3.8 sforzo moderato ( es. aerobica, esercizi di resistenza) 3.5 Ciclismo, stazionario, watt, sforzo molto leggero 4.8 Ciclismo, stazionario, watt, sforzo da leggero a moderato 6.8 Ciclismo, stazionario, watt, sforzo da moderato a vigoroso 4.3 Circuit training, sforzo moderato   Allenamento di resistenza (incremento massa), esercizi diversi, 8-15 rip. a carico variabile 3.0 Pilates, generale 7.8 Danza generale (es. disco, folk, step dancing irlandese, balli di gruppo, polka, contra, country) Ballo liscio, lento (es. valzer, foxtrot, balli lenti, samba, tango, balli del 19° secolo, mambo, chacha) 2.0 Camminare sul posto di lavoro, 3 km/h, in ufficio o in laboratorio, molto lentamente Camminare sul posto di lavoro, 5 km/h, in ufficio, velocità moderata, senza trasportare oggetti 6.0 Jogging/camminata in combinazione (la componente jogging non supera i 10 minuti) 1 MET = 1 Kcal/Kg/h

16 Attività fisica specifica
Compendio dei MET delle attività fisiche (AF) 2011 1 MET = 3.5 mlO2/Kg/min = 1 Kcal/Kg/h AF Lieve MET - AF Moderata MET - AF Vigorosa > 6.0 MET Fonte: Ainsworth BE, Haskell WL, Herrmann SD, Meckes N, Bassett DR Jr, Tudor-Locke C, Greer JL, Vezina J, Whitt-Glover MC, Leon AS Compendium of Physical Activities: a second update of codes and MET values. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(8): MET Attività fisica specifica 2.0 Camminare, a meno di 3 km/h, in piano, passeggiata, molto lentamente 2.8 Camminare, a 3 km/h, in piano, lentamente, superficie compatta 3.0 Passeggiare con il cane Camminare, 4 km/h, in piano, superficie solida 3.5 Camminare, 4,5–5 km/h, in piano, ritmo moderato, superficie stabile 4.3 Camminare, 5,5 km/h, in piano, ritmo veloce, superficie solida, camminare per fare esercizio 5.0 Camminare, 6,5 km/h, in piano, superficie stabile, molto velocemente 4.5 Camminare, a ritmo normale, in un campo arato o nella sabbia 4.8 Camminare, per fare esercizio, 5,5 a 6,5 km/h, con bastoni da neve, camminata nordica, in piano, ritmo moderato 9.5 Camminare, per fare esercizio, 8 km/h, con bastoni da neve, camminata nordica, in piano, ritmo veloce 5.5 Acquagym, ginnastica in acqua Camminata in acqua, sforzo moderato, ritmo moderato 1.3 Scrivere a macchina o al computer 4.0 Salire le scale, lentamente 8.8 Salire le scale, velocemente 1 MET = 1 Kcal/Kg/h Kg 80 - Cammino moderato a 4,8Km/h = 3.5MET EE= 3.5 met x 80 Kg = 280Kcal/h x 5gg= 1400 Kcal = 24 Km/sett Prevenzione incremento Deficit energetico di Kcal/die per calo ponderale di Kg/sett Kg 80 - Cammino moderato a 4,8Km/h = 3.5MET EE= 3.5 met x 80 Kg = 280Kcal/h x 2h/die= 560 Kcal = 48 Km/sett Riduzione ponderale

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18 Evidenze Scientifiche
RIDUZIONE ATEROGENESI ↓Adiposità ↓Infiammazione ↑ Sensibilità insulinica ↑Funzione endoteliale EFFETTO ANTI-ISCHEMICO ↑Flusso coronario ↑Capacità metabolica tessuto miocardico ↑Periodo diastolico ↓Frequenza cardiaca e pressione arteriosa ad esercizio submassimale AZIONE SU SISTEMA NERVOSO AUTONOMO ↑Tono vagale ↑Guadagno meccanismi baroriflessi ↓Tono simpatico ↓Pressione arteriosa ↓Aritmie ↓Spasmo coronario EFFETTO PSICOLOGICO ↑Capacità cognitive ↑Percezione del controllo ↑Tono dell’umore ↑Percezione del benessere ↑ Autostima ↑Senso d’indipendenza ↓Ansia, stress EFFETTO ANTITROMBOTICO ↓Fibrinogeno ↑ Attivatore tissutale plasminogeno ↓ Inibitore dell’attivazione del EFFETTO OSTEOGENICO ↑Massa ossea BENEFICI ESERCIZIO FISICO PROFILO LIPIDICO ↓Colesterolo Tot ↓Trigliceridi ↑Colesterolo HDL FUNZIONE ENDOTELIALE ↑Produzione ossido nitrico EFFETTO ANTINEOPLASTICO ↑Funzione immunologica ↑Capacità di riparazione del DNA METABOLISMO GLUCIDICO ↑Sensibilità insulinica ↑Uptake di glucosio della cellula muscolare ↓Gluconeogenesi epatica ↓Emoglobina glicata AZIONE SUL SISTEMA IMMUNITARIO E ORMONALE ↓Infiammazione ↓Proteina C reattiva ↑β endorfine ↑ GH, cortisolo MIGLIORE COMPLIANCE Smettere di fumare Alimentazione salutare Gestione dello stress

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20 Sovrappeso e Obesità in Europa sono responsabili di
Standard italiani per la cura dell’obesità SIO-ADI Epidemiologia Inattività fisica Sovrappeso e Obesità in Europa sono responsabili di 80% di diabete tipo 2 55% di ipertensione arteriosa 35% di cardiopatia ischemica L’inattività fisica è rappresentato come il quarto fattore di rischio per mortalità

21 Quanto deve durare una prima visita e i controlli ?
Standard italiani per la cura dell’obesità SIO-ADI Il management della persona con obesità E’ strategico comunicare preliminarmente la tipologia di trattamento al paziente obeso? Quanto deve durare una prima visita e i controlli ? Quanto è importante l’esempio dei sanitari? Meglio la terapia individuale o di gruppo ? Quale il tempo pedagogico per il paziente obeso; la complessità del problema impone un approccio multidimensionale Biologico (clinico-nutrizionale e attività fisica), Psicologico e Socio culturale Il decremento ponderale non può essere considerato il principale obiettivo del trattamento dell’obeso Come valutare il gradimento del paziente? Come valutare il dispendio energetico: formule per il MB (Harrys-Benedict, Mifflin-St.Jeor) o questionario IPAQ (MET)

22 Le sfide per il miglioramento dell’Aderenza
alle prescrizioni terapeutiche Am J Health Syst Pharm. 2003 Apr 1;60(7): Meta-analysis of trials of interventions to improve medication adherence. Peterson AM1, Takiya L, Finley R. Abstract The effect of tools and methods designed to enhance medication adherence that have been evaluated in randomized controlled trials was studied. A literature search was performed with MEDLINE, International Pharmaceutical Abstracts, PsychLIT, ERIC, and EMBASE for the period from 1966 to December Meta-analysis of studies of interventions to improve medication adherence revealed an increase in adherence of 4-11%. No single strategy appeared to be best. JAMA. 2002 Dec 11;288(22): Helping patients follow prescribed treatment: clinical applications. Haynes RB1, McDonald HP, Garg AX. Abstract Low adherence to prescribed medical regimens is a ubiquitous problem. Typical adherence rates are about 50% for medications and are much lower for lifestyle prescriptions and other more behaviorally demanding regimens. In addition, many patients with medical problems do not seek care or drop out of care prematurely. Realizzare un Counseling efficace che coinvolga il paziente su priorità ed obiettivi Per i pazienti programmare un follow-up ravvicinato Fare leva su tutto il possibile supporto familiare e sociale che aiuti il paziente nello sforzo di rimanere aderente alle prescrizione terapeutiche Gli interventi richiedono tempi congrui e devono essere realizzati da parte di personale sanitario (medico e non) con formazione specifica Non sono disponibili strategie semplici ed economiche

23 Un produttore consapevole di EF
TEAM per l’Educazione all’autogestione terapeutica lifestyle gym per le persone con MCD Un prescrittore (post-scrittore) di EF e Programma Alimentare Un produttore consapevole di EF Un somministratore ed Istruttore di EF Educatore ed istruttore alimentare Una sede etica e sicura dove somministrare ed istruire Promuovere: Consapevolezza Motivazione Autoefficacia Entusiasmo Curiosità terapeutica Credibilità competenza

24 TERAPIA DIABETE MELLITO
DIABETOLOGO INFERMIERE MMG PERSONA CON DIABETE DIETISTA TEAM DIABETOLOGICO EDUCAZIONE TERAPEUTICA ALIMENTAZIONE & ESERCIZIO FISICO TERAPIA FARMACOLOGICA AUTOMONITORAGGIO DOMICILIARE Istruttore del movimento DM Integrare il dottore in scienze motorie «informatore del «farmaco» Esercizio fisico», formato nel suo ruolo di istruttore e somministratore dell’esercizio fisico strutturato, formato sulle potenziali inabilità osteo-muscolo articolari e cardio-metaboliche dell’utente (Pmcd)

25 Componenti strutturali degli interventi
Standard italiani per la cura del diabete mellito Modelli applicativi sperimentati e pubblicati C.U.R.I.A.MO. Centro Universitario di Ricerca Interdipartimentale sull’Attività Motoria - Università di Perugia C.R.A.M.D. Centro Ricerche Attività Motoria e Riabilitazione Metabolica nel Diabete - Università di Catania Lifestyle Gym Medicina Interna 2° Endocrinologia Diabetologia - Ospedale Infermi Rimini - AUSL Romagna Componenti strutturali degli interventi Approccio integrato Utilizzo di strumenti a disposizione in modo complementare Competenze professionali diverse Condivisione del medesimo obiettivo terapeutico In termini patogenetici l’alterazione tipica dell’eccesso di grasso corporeo è la ridotta sensibilità all’insulina, o insulino-resistenza, e relativo corollario di alterazioni endocrino-metaboliche Presidi preventivi e terapeutici ↓ Carico glicemico ↑ Esercizio fisico misto

26 Conclusioni l’esercizio strutturato permette di raggiungere livelli più elevati di fitness cardiorespiratoria e soprattutto di mantenerla nel tempo, mentre l’esercizio non strutturato, pur utile, è gravato da un maggior rischio di sospensione dell’esercizio e quindi di successivo ritorno alle condizioni di partenza.

27 Grazie per l’attenzione

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