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Galassia Giovani
TESI DI LAUREA

High Intensity Interval Training nel diabete tipo 2

M. D’Alleva, S. Balducci - Dipartimento di Medicina clinica e molecolare, “La Sapienza” Università Roma, Unità per il Diabete, Ospedale Sant’Andrea, Roma

High Intensity Interval Training (HITT) is a training method characterized by short, intermittent outbursts of vigorous activity, interspersed with rest periods or low intensity exercises. The effects of HITT in people with type 2 diabetes involve several glycometabolic aspects. In particular, this type of physical activity is associated with an improvement in glycemic control, insulin sensitivity, oxidative capacity of skeletal muscle and promotes the reduction of ectopic fat. On the basis of the data present in the literature, the mechanisms involved in glycemic control can be traced back to an increase in muscular GLUT4, and to a greater muscular mitochondrial activity which also results in an increase in muscular fitness and peripheral sensitivity to the muscles. The effects of HITT linked to the action on insulin resistance may also be due to the reduction of hepatic gluconeogens and to the production of cytokines with anti-inflammatory effect that could be involved in the improvement of pancreatic beta cells and endothelial function.

Figura 1. L’allenamento intervallato ad alta intensità (HIIT) potrebbe essere la risposta (da Leslie et al., 1999; Stutts, 2002; Trost et al., 2002, mod.) 10-12.

Conclusions

The results collected in the different studies in the literature support the effectiveness of the HIIT at multiple levels of cardiometabolic health, supporting the use of this type of physical exercise that despite is not time consuming is very effective and particularly indicated in people with type 2 diabetes always “in a hurry”.

L’High Intensity Interval Training (HITT) è una metodica di allenamento caratterizzata da brevi, intermittenti esplosioni di attività vigorosa, intervallate da periodi di riposo o da esercizi a bassa intensità. Gli effetti dell’HITT nelle persone con diabete tipo 2 coinvolgono diversi aspetti glicometabolici. In particolare questo tipo di attività fisica si associa a un miglioramento del controllo glicemico, della sensibilità insulinica, della capacità ossidativa del muscolo scheletrico e favorisce la riduzione del grasso ectopico. Sulla base dei dati presenti in letteratura i meccanismi coinvolti nel controllo della glicemia possono essere riconducibili a un aumento di GLUT 4 muscolari, e a una maggiore attività mitocondriale muscolare che si traduce, altresì, in un aumento del fitness muscolare e della sensibilità periferica all’insulina.

Gli effetti dell’HITT legati all’azione sull’insulino-resistenza possono essere inoltre riconducibili alla riduzione della gluconeogenesi epatica e alla produzione di citochine con effetto antinfiammatorio, che potrebbero essere coinvolte nel miglioramento della funzione delle cellule beta pancreatiche e della funzione endoteliale.

Conclusioni

I risultati raccolti nei differenti studi in letteratura supportano l’efficacia dell’HIIT a più livelli di salute cardiometabolica, supportando l’utilizzo di questo tipo di esercizio fisico poco dispendioso in termini di tempo, ma molto efficace e particolarmente indicato nelle persone con diabete tipo 2 sempre “di corsa”.

Commento dello specialista in diabetologia

S. Balducci

Dipartimento di Medicina clinica e molecolare, “La Sapienza” Università Roma, Unità per il Diabete, Ospedale Sant’Andrea, Roma

L’Attività fisica insieme a una corretta alimentazione e prima della terapia farmacologica sono i cardini della prevenzione e della terapia del diabete tipo 2. Le attuali linee guida sull’attività fisica nei soggetti diabetici tipo 2 1 raccomandano almeno 150 minuti la settimana per l’esercizio fisico aerobico di intensità moderata o di 75 minuti, se di intensità vigorosa, più esercizio fisico di forza almeno due volte la settimana di intensità moderata-vigorosa oltre a ridurre la sedentarietà. È però difficile per persone con il diabete tipo 2 mantenere nel tempo queste raccomandazioni per numerose barriere interne ed esterne, dove tra le più citate troviamo la mancanza di tempo e di strutture dove eseguire in sicurezza l’esercizio fisico. È quindi imperativo identificare strategie per promuovere e mantenere un adeguato volume e intensità di esercizio fisico in soggetti sovrappeso/obesi, sedentari e fisicamente inattivi come sono la stragrande maggioranza dei diabetici tipo 2. In questa interessante e ben strutturata tesi di laurea viene posta l’attenzione sull’esercizio fisico ad alta intensità nella persona con diabete tipo 2 come strumento per ridurre sensibilmente il tempo da dedicare all’esercizio fisico, cercando di rispondere alla domanda se questa modalità di esercizio possa essere una sicura ed efficace alternativa all’esercizio fisico tradizionale. L’allenamento intervallato ad alta intensità (high intensity interval training, HIIT), caratterizzato da brevi periodi di allenamento ad alta intensità intervallati da periodi di recupero, è stato recentemente proposto come un’alternativa altrettanto valida, se non addirittura migliore, rispetto all’allenamento tradizionale “continuo”. L’HIIT è caratterizzato da brevi periodi di esercizio vigoroso intervallati da periodi di riposo o di esercizio a bassa intensità per consentire il recupero. Il protocollo classico è il test di Wingate, che consiste in 30 secondi di pedalata strenua contro una resistenza standard. In una sessione tipica, i soggetti completano 4-6 test, intervallati da 4 minuti di riposo, per un totale di soli 2-3 minuti di esercizio massimale distribuiti in un periodo di 15-30 minuti. Studi condotti su giovani sani hanno dimostrato che due settimane di esercizio secondo questo protocollo per un totale di sei sessioni miglioravano la capacità ossidativa del muscolo, il trasporto di glucosio e il controllo glicemico 2 3, così come la sensibilità insulinica misurata con l’OGTT 4 o con il clamp euglicemico iperinsulinemico 5. Quando confrontato con l’allenamento tradizionale di alto volume e bassa intensità (HVLIT), l’HIIT produceva effetti simili in termini di capacità ossidativa del muscolo e adattamenti metabolici, a fronte di un volume 10 volte inferiore 6. Il protocollo di Wingate necessita però di un cicloergometro specifico che ne rende difficile l’implementazione nella pratica comune. Inoltre, il protocollo da un lato, richiede un elevato livello di motivazione in considerazione dello sforzo massimale, sia reale che percepito e, dall’altro, può non essere sufficientemente tollerato o sicuro, almeno nel caso di individui non allenati, di età avanzata e affetti da patologie metaboliche quali obesità e diabete tipo 2 e dalla presenza di complicanze croniche7. Queste considerazioni hanno portato all’introduzione di protocolli modificati, caratterizzati da sessioni di esercizio fisico sempre molto impegnative, ma di intensità più bassa e di durata più lunga, in grado di evocare le stesse risposte dei protocolli basati sul test di Wingate e di garantire comunque un risparmio di tempo rispetto al tradizionale HVLIT. In particolare, Hood et al. hanno utilizzato, in soggetti sedentari, un protocollo alternativo che prevedeva un allenamento al cicloergometro costituito da 10 sprint della durata di 60 secondi eseguiti a un’intensità che andava dall’80 al 95% della riserva della frequenza cardiaca (heart rate reserve, HRR), con un tempo di recupero di 60 secondi, per un totale di 10 minuti di esercizio in 20 minuti di sessione. Sempre due settimane di allenamento per un totale di sei sessioni hanno prodotto significativi miglioramenti della capacità ossidativa del muscolo e della sensibilità all’insulina stimata con l’HOMA-IR 7. In pazienti diabetici tipo 2 8, applicando un protocollo che prevedeva 8- 12 sessioni di 1 minuto a un’intensità corrispondente a circa il 90% della MHR, con un tempo di recupero di 75 secondi, per un totale di 10 minuti di esercizio in circa 25 minuti di sessione ha dimostrato un miglioramento dei profili glicemici. Infine, confrontando, in soggetti obesi con pre- diabete o diabete conclamato, gli effetti di piccole dosi pre-prandiali di HIIT, definiti “exercise snack”, costituiti da 6 ripetizioni di 1 minuto di cammino veloce (al 90% della MHR) con 30 minuti di cammino continuo, al 60% della MHR nell’arco di 3 giorni. I risultati hanno mostrato maggiori riduzioni della glicemia post-prandiale con gli exercise snack rispetto al cammino continuo 9. Successivamente, studi di più lunga durata in pazienti con diabete tipo 2 hanno fornito indicazioni riguardo alla fattibilità e all’efficacia dell’allenamento intervallato rispetto all’allenamento continuo dimostrandosi sicuri, fattibili ed efficaci con la limitazione che i partecipanti erano giovani. Confrontando protocolli di allenamento HIIT, con protocolli aerobici continui, in particolare camminata veloce e cicloergometro, si evince che in entrambe le tipologie di esercizio si ottengono risultati sovrapponibili con dei vantaggi dell’HIIT sulla sensitività insulinica, l’insulino-resistenza e il controllo glicemico. Nonostante le promettenti indicazioni che derivano da questi studi, è necessario ricordare che la stragrande maggioranza dei pazienti diabetici tipo 2 è sovrappeso/obeso, sedentario e fisicamente inattivo e spesso presenta numerose comorbidità che ne impediscono o ne limitano molto la fattibilità. Qualora questi risultati fossero confermati da studi di più ampie dimensioni e più lunga durata, è possibile immaginare l’impiego di questa modalità di allenamento in pazienti neo-diagnosticati, giovani, con un background sportivo e solo, dopo un adeguato condizionamento con esercizi a lieve-moderata intensità.

Bibliografia

1 Physical activity/exercise and diabetes: a position statement of the American Diabetes Association. Diabetes Care 2016;39:2065-79.

2 Gibala MJ, McGee SL. Metabolic adaptations to short-term high-intensity interval training: a little pain for a lot of gain? Exerc Sport Sci Rev 2008;36:58-63.

3 Burgomaster KA, Howarth KR, Phillips SM, et al. Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. J Physiol 2008;586:151-60.

4 Babraj JA, Vollaard NB, Keast C, et al. Extremely short duration high intensity interval training substantially improves insulin action in young healthy males. BMC Endocr Disord 2009;9:3.

5 Richards JC, Johnson TK, Kuzma JN, et al. Short-term sprint interval training increases insulin sensitivity in healthy adults but does not affect the thermogenic response to beta-adrenergic stimulation. J Physiol 2010;588:2961-72.

6 Gibala MJ, Little JP. Just HIT it! A time-efficient exercise strategy to improve muscle insulin sensitivity. J Physiol 2010;588:3341-2.

7 Hood MS, Little JP, Tarnopolsky MA, et al. Low-volume interval training improves muscle oxidative capacity in sedentary adults. Med Sci Sports Exerc 2011;43:1849-56.

8 Gillen JB, Little JP, Punthakee Z, et al. Acute high-intensity interval exercise reduces the postprandial glucose response and prevalence of hyperglycaemia in patients with type 2 diabetes. Diabetes Obes Metab 2012;14:575-7.

9 Francois ME, Baldi JC, Manning PJ, et al. ‘Exercise snacks’ before meals: a novel strategy to improve glycaemic control in individuals with insulin resistance. Diabetologia 2014;57:1437-45.

10 Leslie E, Owen N, Salmon J, et al. Insufficiently active Australian college students: perceived personal, social, and environmental influences. Prev Med 1999;28:20-7.

11 Stutts WC. Physical activity determinants in adults. Perceived benefits, barriers, and self efficacy. AAOHN J 2002;50:499-507.

12 Trost SG, Owen N, Bauman AE, et al. Correlates of adults’ participation in physical activity: review and update. Med Sci Sports Exerc 2002;34:1996-2001.

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