Composizione corporea e ottimizzazione del gesto atletico

34.​ BASI BIOCHIMICHE DEGLI EFFETTI DELL’ESERCIZIO FISICO

Basi biochimiche degli effetti dell’esercizio fisico

-​ pratica sportiva -> incoraggiata per stimolare il metabolismo delle cellule del

corpo e mantenere funzionale l’apparato cardiovascolare => importanti effetti

benefici (aumento riserva funzionale cardiopolmonare, massa muscolare,

sensibilità all’insulina e capacità di utilizzazione dei substrati)

-​ soggetti diabetici -> effetti molto evidenti della pratica sportiva => strumento

molto utile nella prevenzione, nella cura e nella prevenzione della complicanze

croniche della patologia

+​ attività fisica = azione dell’insulina -> strade diverse ma azione uguale =

riduzione della concentrazione di glucosio nel sangue

+​ esercizio fisico -> dev’essere ben gestito a causa delle problematiche e

della terapia farmacologica legata alla patologia

Patologia diabetica -> patologia caratterizzata dall’eccessiva presenza di zucchero nel

●​ sangue a causa della incapacità di metabolizzarlo da parte dell’organismo

2 tipologie di diabete:

○​ Diabete di tipo 1 o insulino-dipendente -> le cellule β del pancreas

■​ (producono insulina) vengono nel tempo distrutte e il glucosio non viene

più trasportato all’interno delle cellule e utilizzato come carburante => si

determina l’iperglicemia

Diabete di tipo 2 o non insulino-dipendente -> ridotta sensibilità

■​ dell’organismo all’insulina e/o ridotta secrezione di insulina da parte del

pancreas

per tenerlo sotto controllo -> si consiglia la pratica quotidiana di attività sportiva

○​ => aiuta a utilizzare gli zuccheri nel sangue, a controllare il peso e ad aumentare

la sensibilità dell’insulina + riduzione livello grassi nel sangue

malattia cronica -> determina un assorbimento anomalo del glucosio nel

○​ sangue => con appropriato intervento si garantisce una vita normale

Biochimica degli effetti dell’esercizio fisico

●​ esercizio fisico intenso -> implica un impegno energetico rilevante => arco di 2h

○​ spende molte calorie ossidando acidi grassi e glucosio usando litri di ossigeno

fibre muscolari -> per ricavare energia utilizzano la molecola energetica ATP ->

○​ per garantire la sua continua fruibilità si sfruttano 3 diversi sistemi di produzione

-​ sistema creatinfosfato o fosfocreatina

-​ glicolisi anaerobica

-​ fosforilazione ossidativa

attività metaboliche muscolari -> differenza sulla base della tipologia di

■​ fibra muscolare

2 tipi di fibre muscolari -> si differenziano a seconda dell’attività

■​ ATPasica

-​ Tipo I o rosse -> fibre lente => bassa velocità di

contrazione/forza ma molta resistenza

-​ Tipo II o bianche -> fibre veloci

+​ Tipo IIa -> alta velocità di contrazione con elevata

capacità ossidativa e glicolitica

+​ Tipo IIx -> altissima velocità di contrazione,

caratterizzate da metabolismo glicolitico

Muscolo -> riserva di glucosio e acidi grassi a cui il tessuto può velocemente

○​ accedere tramite i meccanismi di regolazione ormonale

quando glicogeno e trigliceridi terminano -> il muscolo utilizza ciò che il

■​ sangue rende disponibile = glucosio e grassi (attivazione metabolismo

epatico e tessuto adiposo) => riduzione livelli di insulina e aumento

ormoni controinsulari

-​ risposta utile nella fase di adattamento omeostatico =>

liberazione di ATP e risparmio nell’uso dell’energia

sensore energetico -> chinasi AMP-dipendente => individua l’aumento

■​ di AMP come consumo di ATP ed interviene

-​ aumento della capacità della cellula di trasporto di glucosio

all’interno di essa

esercizio fisico regolare -> effetto potente sull’ormone insulina +

■​ attenuamento dei processi infiammatori

-​ processi non insulino-dipendenti ma necessitano comunque

dell’insulina per il loro funzionamento

esercizio fisico acuto -> attivazione di una risposta infiammatoria =

■​ aumento delle citochine infiammatorie (IL 6)

Esercizio fisico e ossidazione degli acidi grassi

●​ Soggetti sani -> il massimo utilizzo di acidi grassi avviene durante gli esercizi ad

○​ intensità moderata (40-60% VO2Max)

-​ ossidazione basata sui grassi -> rapporto = 0,7

-​ ossidazione carboidrati -> rapporto = 1

a condizioni basali l’energia arriva dall’ossidazione di entrambi i substrati

■​ -> aumentando l’intensità l’energia deriva sempre più dall’ossidazione

del glucosio

Pazienti diabetici -> spesso in eccesso ponderale, è importante che

○​ raggiungano un peso utile ad evitare gli effetti negativi dell’insulino-resistenza

programma di allenamento ad intensità utile al consumo dei depositi di

■​ grasso

nel diabetico la massima ossidazione degli acidi grassi avviene ad

■​ intensità lieve (25%)

Fisiopatologia del metabolismo energetico durante l’esercizio nel paziente diabetico

●​ esercizio fisico -> induce effetti acuti sul metabolismo glucidico che sono simili

○​ a quelli dell’insulina anche se sono indipendenti da questo ormone

paziente diabetico -> non c’è adeguato controllo metabolico => difficile

■​ capire l’impatto dell’esercizio fisico sull’alterazione glicemica,

soprattutto nel diabete di tipo I (per la terapia con insulina)

Terapia con insulina -> durante l’esercizio fisico il soggetto può

■​ incorrere dell’effetto ipoglicemizzante se l’insulina è eccessiva o

impedirlo se è presente in livelli molto bassi

soggetti con diabete di tipo II -> riduzione dei livelli di glucosio soprattutto con

○​ esercizio prolungato e ad intensità moderata

riduzione della glicemia durante l’esercizio -> dipende dall’intensità

■​ dell’esercizio stesso

-​ alta intensità -> aumento degli ormoni iperglicemizzanti =>

inducono la produzione di glucosio da parte del fegato per

bilanciare l’uso del glucosio da parte dei muscoli

-​ glicemia -> può aumentare durante l’esercizio e rimanere alta

nelle ore successive (soprattutto se non allenati)

esercizio svolto in modo cronico nel paziente con diabete di tipo II ->

■​ può aumentare la capacità di ossidare gli acidi grassi in quanto:

-​ aumentata espressione di proteine di trasporto

-​ maggiore capillarizzazione

-​ aumentare massa muscolare

maggiore utilizzo dei depositi di tessuto adiposo + incremento

➔​ della resistenza aerobica + miglioramento dei carichi di lavoro

35.​ IL DIABETE E GLI EFFETTI CRONICI DELL’ESERCIZIO FISICO

Diabete ed effetti cronici dell’esercizio fisico

-​ attività fisica -> effetti benefici su tutti i distretti dell’organismo umano (fisici e

psichici) => per mantenerli c’è bisogno di costanza + sessioni ravvicinate

+​ intervalli troppo elevati -> vengono meno i benefici ottenuti => effetti

benefici durano tra le 48-72 h

-​ effetti benefici dell’attività fisica sul metabolismo del glucosio in soggetti

diabetici -> si ottengono solo tramite un’attività fisica regolare (utilizzo del

glucosio in eccesso)

Differenze tra i vari tipi di training

●​ In base alla tipologia dell’allenamento l’attività fisica si divide in diverse tipologie:

○​ Allenamento aerobico

○​ -​ cambiamento nel fenotipo delle fibre muscolari verso quelle di

tipo 1

-​ aumento della massa mitocondriale e della capillarizzazione dei

muscoli

-​ induce l’aumento della capacità di ossidazione dei substrati

Mitocondrio -> attività di PGC-1 è un fattore chiave nei cambiamenti

■​ indotti dall’attività fisica

-​ fattore di trascrizione -> funge da stimolatore della genesi dei

mitocondri e del rimodellamenti del tessuto muscolare

-​ interviene nella transizione da metabolismo glicolitico a quello

ossidativo

interviene nella capillarizzazione dei muscoli a causa del

➢​ aumentato fabbisogno di ossigeno -> induce molti fattori

pro-angiogenetici

Esercizio fisico -> aumenta i mitocondri + incrementa l’espressione dei

■​ trasportatori di glucosio GLUT-4

-​ glucose transporters o GLUT -> responsabili del rifornimento di

energia alle cellule => i carboidrati assunti vengono assorbiti

grazie a questi veicolatori = ingresso del glucosio nelle cellule

-​ Numero del trasportatore -> cambia in base al tessuto in cui

svolgono la loro funzione e a seconda del meccanismo d’azione

GLUT4 -> trasportatore di glucosio dipendente dall’azione

➢​ dell’insulina

Allenamento anaerobico o di forza => training di forza

○​ -​ ipertrofia = incremento delle miofibrille muscolari => grazie

all’aumento della sintesi proteica muscolare

-​ conseguenze minori sulle caratteristiche delle fibre muscolari

fattore chiave dei meccanismi muscolari dell’allenamento di forza ->

■​ attivazione di una serin-treonin-chinasi mTOR => regolazione dei

processi dipendenti e indipendenti dall’insulina

-​ integra diversi segnali => stimoli ormonali e disponibilità di

nutrienti

Principali differenze tra allenamento aerobico e anaerobico

○​ Composizione corporea

■​ -​ aerobico -> diminuzione massa grassa + aumento massa ossea

-​ allenamento di forza -> aumento massa magra + aumento massa

ossea

Conclusioni

●​ Training aerobico e di forza

○​ -​ aumento metabolismo basale

-​ incremento del colesterolo HDL (buono), diminuzione LDL e trigliceridi

-​ miglioramento del controllo glicemico

Training di forza

○​ -​ inalterazione di frequenza cardiaca, pressione arteriosa e gittata

cardiaca massimale a riposo

-​ significativo aumento di forza muscolare

-​ aumento del numero delle miofibrille

Training aerobico

○​ -​ diminuzione della frequenza cardiaca, aumento della gittata cardiaca

massimale e lieve diminuzione della pressione sistolica e diastolica a

riposo

-​ massimo consumo di ossigeno -> molto evidente dopo esercizio

aerobico rispetto a quello di forza

-​ aumento della massa mitocondriale e capillarizzazione del tessuto

muscolare => aumento dell’energia

Combinazione di entrambe le tipologie di training -> evidente riduzione della

○​ capacità di sviluppare la forza senza compromettere quella di sviluppare la

capacità aerobica => ipotesi: effetto inibitorio sulla stimolazione di mTOR da

parte dell'AMP chinasi e di altri fattori attivati dall&r