Appunti - Fisiologia clinica dell'esercizio

REGOLAZIONE AD OPERA DI ORMONI STEROIDEI DELLE GONADI E DEL

SURRENE

17-Beta Estradiolo ha effetti anabolici sull’osso e stimola l’assorbimento intestinale di Ca2+.

Gli estrogeni, infatti, promuovono:

• Sopravvivenza degli osteoblasti

• Apoptosi degli osteoclasti

osteogenesi

Nelle donne in menopausa c’è carenza di estrogeni:

• 5 anni di rapida perdita ossea

• Poi perdita ossea più lenta che causa ipocalcemia, e quindi iperparatiroidismo e ulteriore

perdita di Ca2+ dall’osso.

ANDROGENI hanno effetti anabolici sull’osso, soprattutto ad opera dela conversione periferica del

testosterone 17-Beta estradiolo.

CORTISOLO ha effetto catabolico sull’osso: eliminazione renale di Ca2+ e inibisce l’assorbimento

intestinale. CALCITONINA (Ipocalcmizzante)

É un ormone peptidico di 32 aa, sintetizzato dalle cellule C (parafollicolari) della tiroide.

Stimolo Secrezione

Ipercalcemia (grazie al legame del Ca2+ con il recettore CaSR, recettore sensibile al calcio).

Organi Bersaglio

Osso – Rene

Esercizio Acuto

L’esercizio fisico aumenta la formazione ossea  maggiore assorbimento intestinale, minore

escrezione renale e livello più elevato di PTH.

L’immobilizzazione promuove il riassorbimento osseo e in questi periodi il PTH diminuisce. Per

quanto riguarda il PTH:

L’esercizio di moderata intensità: (50% VO2max)  non sembra influire sulle concentrazioni di PTH.

L’esercizio di lunga durata e intensità vigorosa  aumenta la concentrazione plasmatica di PTH.

Il PTH ha effetti anabolici e catabolici sull’osso:

• Rilascio Intermittente: aumenta massa ossea

• Rilascio Continuo: stimola perdita ossea e diminuisce massa ossea.

Effetti Ormoni sull’Osso ed Allenamento

L’esercizio di forza o aerobico ad elevate intensità e/o volume stimola il rilascio di ormoni anabolici

che hanno effetti positivi sull’osso.

La risposta ormonale è maggiore in sessioni di esercizio di contro resistenza con grandi volumi di

allenamento (> intensità con < ripetizioni).

ALLENAMENTO ECCESSIVO perdita di peso, ridotto intake calorico e aumento di cortisolo

maggiore rilascio continuo di PTH – diminuzione rilascio di calcitonina con elevata (Ca2+)

plasmatica indotta dall’esercizio – soppressione degli ormoni ipotalamici-ipofisari.

Protocollo Esercizio Osteoporosi (ACSM)

Frequenza: 3/5 giorni/sett esercizio aerobico – 2/3 giorni/sett esercizio di forza.

Intentistà: esercizio aerobico moderata-vigorosa; esercizio di forza fino a 90% di 1RM.

Durata: 30-60 minuti ogni sessione

É molto importante svolgere almeno 2 giorni di riposo fra le sessioni.

Importanza elevata intensità e minore durata dell’esercizio.

IL DANNO AL SNP (Sistema Nervoso Periferico)

Una lesione al SNP ha buone probabilità di recupero (in quanto ha delle capacità rigenerative

fenomenali).

Tipologia di danno

Abbiamo danni lievie danni via via sempre più gravi. Si possono raggruppare principalmente in 3

categorie:

Neuroaprassia: questo danno avviene per compressioni prolungate del nervo. É quindi un

1. danno da compressione.

Blocco di conduzione nervosa dovuto ad una lesione compressiva della guaina mielinica che

circonda il nervo (gli assoni restano integri).

I tempi di recupero del nervo e, quindi, della funzione muscolare, di questa tipologia di

danno vanno dalle 4 alle 12 settimane in base alla lunghezza del tratto lesionato (il tempo

necessario alla mielina per riorganizzarsi).

Assonotmesi: anche questa è una compressione, ma molto più intensa, è uno

2. schiacciamento.

Si ha quindi una perdita di continuità della sola componente assonale del nervo. La mielina

rimane iintegra o comunque poco danneggiata.

Quindi, il vantaggio è che abbiamo la guaina mielinica come guida e quindi un’elevata

possibilità di recupero funzionale.

La rigenerazione è di 1mm/giorno.

Neurotmesi: interruzione completa del nervo dovuta ad un taglio netto e localizzato, oppure

3. ad un’avulsione, uno strappo in pratica (è un problema più grave).

Queste lesioni traumatiche riguardano soggetti giovani-adulti principalmente tra i 20 e i 40 anni.

Sede: oltre l’80% delle lesioni interessa gli arti superiori.

Nervo: 63% dei casi nervi periferici  nervo ulnare e peroneo; 36% plesso brachiale e radici

cervicali.

Cause: 50% incidenti stradali ; 15% incidenti nei luoghi di lavoro ; 15% iatrogene chirurgiche, >

procedure ortopediche.

Terapia: il 50-60% di queste lesioni viene trattato chirurgicamente (microchirurgia o innesto

autologo).

Quindi, il danno è più grave man mano che interessa un numero > di strutture che compongono il

nervo (assone, guaina, vasi sanguigni, endonervio, perinervio, epinervio). E comunque la gravità del

danno è in relazione alla dimensione della lesione.

Il trattamento chirurgico standard delle lesioni nervose con perdita di sostanza (Neurotmesi), è

l’innesto nervoso autologo (autotrapianto).

Si prelega un nervo poco importante dal punto di vista

funzionale, in genere il Nervo Surale - che è un nervo

principalmente sensitivo responsabile della sensibilità di una

piccola zona cutanea della gamba (parte posteriore del

polpaccio) - per innestarlo dove vi è la lesione del nervo

periferico.

Ricevuto il danno, la parte distale degli assoni non funziona,

sono degenerati. Quindi, c’è una perdita di innervazione del

muscolo.

La Denervazione può essere:

• Completa interessa tutti gli assoni che, se tutto va bene, torneranno sul muscolo e lo

reinnerveranno.

• Parziale alcuni assoni si salvano ed emettono delle collaterali andando ad innervare l’area

che ha perso l’innervazione (fenomeno dello Sprouting).

Il Recupero Funzionale della Lesione Nervosa Periferica è composto da 2 fasi distinte:

Rigenerazione del nervo (ha una doppia componente: motoneurone e neurone sensitivo):

1. cioè dal punto di lesione, l’assone comincia a rigenerare verso valle e ci vorrà un pò di

tempo (1mm/giorno) affinchè arrivi nuovamente ad innervare il target.

Re-innervazione del Traget (muscoli, cute ecc.): il nervo deve generare nuovamente le

2. sinapsi

USA: > 200000 casi/anno. Solo il 10% di questi recupera completamente la funzione periferica.

1)RIGENERAZIONE DEL NERVO:

Deve seguire il pathway (percorso) del segmento distale, altrimenti si forma un neurinoma.

É un processo lento (1mm/giorno).

Richiede la presenza di molecole Growth-Promoting (segnali che promuovono la crescita e

guidano il nervo nella giusta direzione) lungo tutto il pathway.

Queste molecole (Growth-Promoting) che danno questo “supporto trofico” smettono di essere

espresse se il nervo non rigenera abbastanza rapidamente.  questo sembra essere il fattore limitante

della rigenerazione, cioè la lentezza della rigenerazione fa si che questa possa arrestarsi.

Quindi, aumentare la velocità di rigenerazione rappresenta uno strumento terapeutico efficace.

Esperimento sui roditori (con lesione del nervo sciatico) effetto di ES e Attività Motoria

É stato dimostrato che l’attività motoria può promuovere la rigenerazione di un nervo. In questo

senso i roditori sono stati sottoposti ad una camminata su tradmill alla velocità di 5m/min; e si è

visto che la velocità di rigenerazione dopo 2 settimane triplica (3mm/giorno).

Ovviamente sempre tenendo conto del tipo di lesione e del distretto da sottoporre al programma di

esercizio.

1 sola seduta di ES raddoppia la velocità di rigenerazione (2mm/giorno). Inoltre, è stato dimostrato

che nei ratti trattati con ES acuta in associazione all’esercizio su treadmill  si è avuta la

rigenerazione di un maggior numero di assoni rispetto al gruppo di controllo e anche rispetto a quelli

trattati con sola ES o solo esercizio.

É stato dimostrato che l’effetto dipende dall’attività elettrica dei motoneuroni

Si è visto che la rigenerazione dell’assone motorio e sensitivo è migliorata con appena 1h di

stimolazione continua acuta del tratto prossimale di un nervo lesionato.

Bloccando la propagazione dei PA nel nervo prossimale verso i corpi cellulari di questi neuroni,

iniettando la Tetrodotossina (bloccante dei canali del Na+ voltaggio dipendenti) nel nervo

prossimale, si è notato che si è avuta una perdita completa del miglioramento indotto dall’ES.

Questo significa che durante l’esercizio su treadmill, i motoneuroni con assone lesionato sono

comunque eccitabili.

Che altro sappiamo?

Richiede la presenza di molecole Growth-Promoting lungo tutto il pathaway.

Quali sono queste molecole?

Quello più implicato è BDNF fattore di crescita derivato dal cervello. Appartiene alla famiglia delle

Neurotrofine e lega il recettore tirosin-chinasico B (TrKB).

Il gene di BDNF è espresso in tutto il circuito sensitivo-motorio.

É trasportato sia per via retrograda (se è prodotto dal muscolo viene captato dal motoneurone) che

anterograda (se è prodotto dal motoneurone viene trasportato verso il muscolo) a seconda del luogo

di produzione.

L’espressione è proporzionale all’attività (attività-dipendente).

Evidenze Sperimentali

blu animale sottoposto ad ex su tradmill

rosso animale di controllo

Allora, per capire se è proprio BDNF la sostanza implicata

nella ricrescita degli assoni è stato fatto questo esperimento.

3)Nell’animale sottoposto ad ex su treadmill la velocità di

rigenerazione triplica.

1)In animali “Knock out” selettivi e cioè in cui si spegne

l’attività del gene di BDNF sia nei motoneuroni che nelle

cellule di Schwann, il nervo non rigenera neanche con

l’esercizio.

2)In animali “Knock out” selettivi per il BDNF solo nelle cellule di Schwann, se sottoposti ad

esercizio in nervo rigenera.  cosa significa?

Che le cellule di Schwann producono o meno BDNF, il nervo rigenera perchè trova i suoi recettori

sul cono di accrescimento. Ma il BDNF prodotto dalle cellule di Schwann è importante perchè

agisce come guida. Altrimenti il nervo potrebbe non rigenerare nella direzione giusta.

Ed è stato anche dimostrato che l’attività elettrica dell’ES o del Treadmill non aumenta solo

l’espressione di BDNF, ma anche del suo recettore. Infatti, il trattamento di un nervo danneggiato

con agonisti per TrKB promuove la rigenerazione del nervo.

Quindi, in conclusione, nei topi mutanti incapaci di esprimere BDNF o TrKB specificatamente nei

motoneuroni, l’effetto dell’ES o dell’e