Association between Physical Activity and Kidney Function: National Health and
Nutrition Examination Survey
MARQUIS S. HAWKINS, MARY ANN SEVICK, CAROLINE R. RICHARDSON, LINDA F. FRIED, VINCENT C. ARENA, and ANDREA M. KRISKA
MEDICINE & SCIENCE IN SPORTS & EXERCISE . Vol. 43, No. 8, pp. 1457–1464, 2011
La malattia renale cronica (CKD) è un deterioramento progressivo della capacità del rene di
rimuovere liquidi e prodotti azotati (scarto del metabolismo proteico) dal corpo, nonché delle
varie funzioni renali. Il diabete e l’ipertensione sono le cause più comuni di CKD. Nonostante
siano disponibili trattamenti, si arriva all’insufficienza renale e alla perdita completa della
funzione (ESRD). Una volta arrivati all’insufficienza completa, non resta che la dialisi o il
trapianto renale. La malattia è di grande rilevanza per la salute pubblica, con un’incidenza del
17% su adulti > 20 anni. L’ESRD è in aumento, arrivando in prospettiva a 2 milioni di casi nel
2030 (negli USA). La velocità di filtrazione glomerulare (GFR) è il migliore indice di funzionalità
renale: in pratica, si stima (eGFR) mediate una formula che include la creatinina serica, il genere,
le razza e l’età. L’eGFR è usato per classificare la gravità della malattia renale. Individui con
diminuzione annua di eGFR 0.5% sono a rischio aumentato di malattie cardiovascolari e morte
da ogni causa. Modificazioni dello stile di vita, compresa l’attività fisica, hanno effetti benefici su
diabete e ipertensione e indirettamente su CKD. Pochi studi hanno riguardato le relazioni
dirette.
1) Normal = eGFR between 90 and 130 mL min-1 1.73 m2
with no evidence of kidney damage (albumin-to-creatinine ratio (ACR) < 30 mg g-1)
2) Stage 1 = eGFR between 90 and 130 mL min-1 1.73 m2 plus evidence of kidney damage
(ACR > 30 mg g-1)
3) Stage 2 = eGFR between 60 and 89 mL min-1 1.73 m2 plus evidence of kidney damage
4) Stage 3 was divided into early (3a) and late (3b) subcategories
a. Stage 3a = eGFR between 46 and 59 mL min-1 1.73 m2
b. Stage 3b = eGFR between 30 and 45 mL min-1 1.73 m2
FIGURE 2—A, Median minutes of total activity for men and women by stages of renal function.
B, Median minutes of light activity for men and women by stages of renal function. C, Median
minutes of moderate to vigorous physical activity for men and women by stages of renal
function. D, Median minutes of sedentary behavior for men and women by stages of renal
function. Objectively assessed light and total physical activities are positively associated with
kidney function.
ARCH INTERN MED/ VOL 169 (NO. 22), DEC 14/28, 2009
PHYSICAL ACTIVITY AND RAPID DECLINE IN KIDNEY FUNCTION AMONG OLDER ADULTS
Cassianne Robinson-Cohen, MS, Ronit Katz, DPhil, Dariush Mozaffarian, MD DrPH, Lorien S Dalrymple, MD MPH, Ian de Boer, MD MS, Mark
Sarnak, MD MS, Mike Shlipak, MD MPH, David Siscovick, MD MPH, and Bryan Kestenbaum, MD MS
È stata dimostrata un’associazione fra una maggiore attività fisica e un minor rischio di rapido
declino della funzione renale negli anziani. I benefici metabolici possono incidere sul rischio di
malattia e della sua progressione
objectively assessed light and total physical
activities
are positively associated with kidney function.
Nephron Clin Pract 2010;115:c7–c16
Physical Exercise in Patients with Severe Kidney Disease
G.C. Kosmadakis, A. Bevington, A.C. Smith, E.L. Clapp, J.L. Viana, N.C. Bishop, J. Feehally
Pazienti con malattia renale terminale (ESRD) sottoposti ad emodialisi di mantenimento (RRT)
hanno una tolleranza all’esercizio fortemente ridotta, minore capacità funzionale, resistenza e
forza, maggior perdita di muscolo rispetto a soggetti normali o con malattia renale meno grave,
non sottoposti a RRT. Causa principale è l’inattività. Negli stati avanzati c’è perdita di proteine
(cachessia) che riguarda soprattutto i muscoli, dovuta sia a ridotta sintesi proteica sia ad
aumentata degradazione. L’acidosi metabolica cronica (che è presente in quasi tutti i pazienti in
stadio avanzato) contribuisce al degrado proteico. Questa perdita proteica è certamente causa
della riduzione di forza (miopatia), ma bisogna ricordare che anche la cattiva attivazione dei
motoneuroni aggrava il problema. La dialisi aggrava lo stato infiammatorio, che già caratterizza
l’insufficienza renale. In questi pazienti il flusso ematico muscolare è normale a riposo, ma
aumenta meno che nei normali durante l’attività; l’anemia riduce la massima potenza e questo
effetto è migliorato dalla terapia con eritropoietina
EFFETTI DELL’ESERCIZIO - Nei pazienti in dialisi l’esercizio aerobico e di resistenza hanno
entrambi effetti dimostrabili. L’esercizio aerobico fra le dialisi aumenta significativamente la
capacità aerobica e la durata dell’esercizio. L’allenamento di resistenza aumenta la forza e la
capacità funzionale.
EFFETTI STRUTTURALI - Dal punto di vista istologico l’allenamento di resistenza provoca
ipertrofia muscolare riducendo il numero delle fibre atrofiche e aumentando la sezione delle
fibre di tipo I, IIa, IIx. Gli stessi risultati si ottengono con esercizio aerobico, probabilmente a
causa dello stato di avanzato degrado di questi pazienti.
EFFETTI CARDIOVASCOLARI - Dopo 6 mesi di attività aerobica controllata si sono ottenuti
aumenti significativi di: frazione di eiezione (14%), indice di volume sistolico (14%) indice
cardiaco (73%). Si è verificato un adattamento funzionale favorevole del ventricolo sinistro, con
un aumento dell’attività vagale, ridotta attività simpatica a riposo e riduzione delle aritmie
PRESSIONE ARTERIOSA E ALTRI FATTORI DI RISCHIO CV - Un programma di esercizi aerobici fra le
dialisi ha ridotto significativamente la pressione sistolica e diastolica, ma gli effetti positivi si
perdevano dopo 4 mesi di inattività. La riduzione della pressione permette di abbassare il
dosaggio dei farmaci antiipertensivi
Un allenamento aerobico in pazienti con malattia renale avanzata riduce le VLDL e i trigliceridi;
migliora anche la rigidità arteriosa. Gli effetti si perdono dopo 1 mese di inattività
EFFICACIA DELLA DIALISI (HD)
Due studi hanno dimostrato un aumento significativo dell’efficacia dell’HD con l’esercizio. In un
programma di 5 mesi di esercizio aerobico l’efficienza dell’HD aumentava dell’11% dopo 1 mese
e persisteva per tutto lo studio. Dopo HD urea, creatinina, potassio e tossine uremiche si
spostano lentamente in circolo da tessuti relativamente poco perfusi (in particolare muscoli a
riposo), generando un rimbalzo postdialitico delle concentrazioni plasmatiche. Un solo episodio
di esercizio riduce il rimbalzo. La maggiore rimozione di fosfati durante HD post esercizio può
anche migliorare il controllo successivo del fosfato serico che è spesso un obiettivo specifico
della HD. Può anche darsi che il controllo dei livelli serici di fosfato e potassio dipenda dallo
spostamento di questi ioni dal compartimento intracellulare nel liquido interstiziale dei muscoli
durante l’esercizio.
QUALITÀ DELLA VITA
Migliorano anche vari indici obiettivi della qualità della vita (es. depressione)
DETERMINAZIONE DELLA CAPACITÀ D’ESERCIZIO - Prima di cominciare una terapia a base di
esercizi bisogna valutare i pazienti per stabilirne le capacità e per formulare prescrizioni
individualizzate. È anche necessario il monitoraggio continuo per valutare l’efficacia della
terapia. Si misurano il VO2max o il VO2peak, la ventilazione, la potenza massima, la condizione
acido-base, il lattato nel sangue e la produzione di CO2 nel corso di test incrementali. Tuttavia
meno del 50% dei pazienti in dialisi è in grado di fare il test all’inizio e comunque non superano
il 57% dei valori previsti. Il test della North Staffordshire Royal Infirmary è una combinazione di
cammino, salire e scendere le scale è stato convalidato per pazienti in dialisi non anemici in
quanto correla bene con il VO2peak: è oggi considerato la migliore misura approssimativa
COMPOSIZIONE E STRUTTURA DEI MUSCOLI - Si impiegano le classiche tecniche secondo la
disponibilità, dalla TAC alla RMN alla biopsia.
INDICAZIONI PRATICHE PER LA TERAPIA BASATA SULL’ESERCIZIO - Pubblicazione recente di linee
guida dell’ UK National Institute for Health and Clinical Excellence (NICE) per la diagnosi precoce
e il trattamento di CKD comprende la raccomandazione di spingere i pazienti a fare esercizio, ma
non suggerisce particolari strategie. L’esercizio dovrà essere adatto al particolare livello di fitness
e corretto progressivamente.
Exercise in Individuals with CKD
Kirsten L. Johansen and Patricia Painter
Division of Nephrology, University of California San Francisco and Nephrology Section, San
Francisco VA Medical Center
Questa rassegna mette insieme i dati disponibili per individuare tre potenziali scopi dell’esercizio
nei pazienti CKD: miglioramento delle funzioni generali, prevenzione di complicanze
cardiovascolari, rallentamento della progressione della malattia renale. Numerosi studi su
pazienti con CKD allo stadio 3-5 dimostrano che il VO2peak è ridotto rispetto ai normali al 50-80%.
Pertanto molti pazienti CKD sono limitati nelle attività della vita normale. Riduzioni nei seguenti
test: grip strength (78 ± 25% for men and 84 ± 22% for women), rising from a chair (9% of men
and 26% of women unable to rise even once without using the arms), timed “get up and go”
test (73% of men and 70% of women needing >10s), and maximum gait speed (80 ±19% for
men and 82 ± 18% for women).
I dati disponibili indicano che almeno alcuni aspetti del benessere fisico sono compromessi
anche negli stadi precoci di CKD; tuttavia, non è chiaro il nesso causale con età, altre malattie e
l’inattività fisica. Non ci sono stati tentativi di spiegare cause e meccanismi dell’inefficienza fisica
in pazienti con CKD. Cause possibili sono le tossine uremiche, la deficienze di vitamina D,
l’iperparatiroidismo, l’acidosi metabolica e l’anemia.
Ci sono poche indagini sull’effetto dell’allenamento in pazienti CKD non in dialisi ma i risultati
indicano un certo miglioramento di molti indici.
Effetti dell’allenamento sulla progressione di CKD.
È stato dimostrato che l’esercizio riduce la proteinuria e l’indice di sclerosi glomerulare in ratti
dopo parziale nefrectomia. Pochi studi sull’uomo.
Dopo 18 mesi un gruppo allenato ha aumentato il VO2peak ma non è cambiata la pressione e la
velocità di perdita di GFR. In un altro studio aumentavano la soglia anaerobica, l’HDL-c e la
variazioni di eGRF erano correlate con questi adattamenti. In complesso nessuna indagine
interventistica ha esaminato gli effetti dell’allenamento sulle variazioni della funzione renale in
pazienti CKD con sufficiente rigore, mentre d’altra parte non si sono registrati effetti negativi.
Non vi sono linee guida pubblicate per la prescrizione dell’esercizio a pazienti CKD. È tuttavia
ragionevole seguire le raccomandazioni dell’AHA per gli anziani sani, che sono anche
specificamente adatte per soggetti giovani con vari problemi di salute.
Exercise as an Anabolic Intervention in ESRD Patients
T. Alp Ikizler
J Ren Nutr. 2011 January 1; 21(1): 52–56. doi:10.1053/j.jrn.2010.10.012.
I pazienti in dialisi di mantenimento vanno incontro a molteplici processi catabolici ed hanno
una specifica forma di perdita di proteine e substrati energetici (PEW), caratterizzata da
aumentato catabolismo proteico muscolare e ridotte riserve proteiche viscerali. Anomalie della
funzione muscolare, della performance all’esercizio e dell’attività fisica cominciano con
l’insorgere della malattia e si aggravano fino allo stato terminale (ESRD). Il bilancio proteico
negativo deriva da molteplici fattori, fra cui ridotta alimentazione, effetti catabolici delle terapie
sostitutive della funzione renale, problemi metabolici, infiammazione cronica e resistenza
insulinica, anomalie ormonali con resistenza alle azioni anabolizzanti dell’ormone della crescita e
degli androgeni ed altre malattie concomitanti con frequenti ospedalizzazioni, depressione e
gastroparesi.
Vi sono poi fattori specificamente legati al muscolo come un’eccessiva deplezione di
fosfocreatina durante l’esercizio, alterazioni della densità capillare e del trasporto di ossigeno,
riduzione dell’iperemia da sforzo e anche riduzione della carnitina. È alterata anche la struttura
delle fibre: si atrofizzano specialmente quelle di tipo IIx/IIb che perdono molto materiale
miofilamentoso; i mitocondri sono rigonfi e frammentati; fibre in degenerazione sono frammiste
a fibre in rigenerazione. È evidente che la prevenzione e il trattamento delle complicanze della
malattia sono complessi e critici.
ESERCIZIO COME INTERVENTO ANABOLICO IN PAZIENTI ESRD
È chiaro che i pazienti in dialisi sono sempre inattivi fisicamente e mostrano variazioni negative
nei muscoli. Pertanto gli effetti dell’esercizio sono stati molto studiati, in particolare esercizi
aerobici, meno quelli di resistenza. 12 settimane di esercizi progressivi di resistenza con le
gambe aumentano la sezione del quadricipite, insieme ad un aumento della massa magra e
grassa. Un altro studio analogo su pazienti in dialisi non ha trovato migliorato il quadricipite, pur
aumentandone la percentuale di massa magra la forza ed altri indici antropometrici. Un
allenamento di durata doppia non ha rivelato ulteriori miglioramenti. Sono stati studiati gli
effetti di diversi tipi di esercizio (endurance, forza o una combinazione) sui livelli di mRNA di geni
che possono aumentare la capacità funzionale del muscolo. L’esercizio non aumenta la massa
muscolare, ma effettivamente aumentano il mRNA e l’IGF-1, che promuove l’anabolismo
proteico.
Exercise in the End-Stage Renal Disease Population
Kirsten L. Johansen
J Am Soc Nephrol 18: 1845–1854, 2007.
Si è fatta l’ipotesi che molti dei tradizionali fattori di rischio cardiovascolare abbiano
un’associazione paradossale con la mortalità di pazienti ESRD a causa della combinazione di
caratteristiche in genere favorevoli con malnutrizione o infiammazione. In sostanza, molti
pazienti in dialisi con malnutrizione proteico energetica hanno minori fattori di rischio come il
rapporto peso/altezza, il colesterolo e la pressione arteriosa, ma maggiore probabilità di avere
malattie concomitanti che aumentano la morbilità e la mortalità.
Figura 1. Sopravvivenza fra pazienti in dialisi sedentari e non sedentari
In media l’allenamento aerobico da 8 settimane a 6 mesi ha aumentato il VO2peak del 17%, ma
con molta variabilità. Solo due studi comprendevano pazienti in dialisi peritoneale e la maggior
parte sono stati fatti prima che entrasse in uso l’eritropoietina per combattere l’anemia.
Uno studio su un’ampia popolazione non molto selezionata di pazienti in dialisi dimostra che
essa può partecipare ad un programma di allenamento e ottenere miglioramenti funzionali. In
effetti, dal punto di vista della performance fisica e dell’autovalutazione sembra che i pazienti
più scassati migliorino di più. Trascurando l’incremento del massimo consumo d’ossigeno come
scopo da raggiungere, si è cominciato a pensare di somministrare esercizio durante le sedute di
dialisi. Innanzitutto, c’è sicuramente maggiore aderenza da parte dei pazienti, poi la seduta di
emodialisi è tipicamente caratterizzata da inattività forzata, che può contribuire direttamente a
ridurre il livello di attività del soggetto. È infine possibile che l’esercizio migliori la rimozione di
soluti durante la dialisi aumentando il flusso ai muscoli e quindi il passaggio in circolo di urea e
altre tossine che possono così essere eliminate. D’altra parte la capacità di esercizio si può
ridurre proprio durante la dialisi, sia per squilibri ionici, sia per ipotensione. Comunque,
l’esercizio durante la dialisi è ben tollerato per almeno 1-2 ore e produce effetti benefici.
ESERCIZI DI RESISTENZA – non è aumentata la massa magra, ma la sezione traversa del
quadricipite è aumentata in pazienti che facevano esercizio e/o assumevano nandrolone, in
maniera additiva. La forza aumentava in maniera specifica per l’esercizio e aumentava
l’autovalutazione, mentre il cammino a tempo e la salita delle scale non cambiavano.
Esercizio aerobico e di resistenza combinati – Dopo 6 mesi aumento del VO2peak del 48% più che
con il solo allenamento aerobico; miglioramento dell’atrofia e dell’area media delle fibre di tipo I
(25.9%) e II (23.7%). Migliorava la HRV, indicando un miglioramento del controllo nervoso
autonomo e ridotto rischio di aritmie. Un altro studio dimostra miglioramento del test cammino
50-m, salita delle scale e discesa delle scale. Due studi riguardano il tai chi durante la dialisi e
riferiscono rispettivamente un miglioramento dello stato funzionale auto valutato e un
miglioramento di test mentali.
RISCHI – non ci sono rischi specificamente legati all’esercizio nei pazienti ESRD
Review of muscle wasting associated with chronic kidney disease
Biruh T Workeneh and William E Mitch
Am J Clin Nutr 2010;91(suppl):1128S–32S.
Il depauperamento (wasting) muscolare è una comune complicanza di molte malattie croniche,
come il diabete, CKD, traumi, ustioni e immobilizzazione in seguito a lesione spinale o ictus.
Questa complicanza ha effetti disastrosi perché peggiora la qualità della vita, mette a rischio il
sistema circolatorio aumentando la morbilità e la mortalità. Il depauperamento muscolare nei
pazienti CKD è progressivo e quindi contribuisce ad accrescere i costi della terapia. Il turnover
del muscolo scheletrico cambia secondo l’età, il sesso e fattori specifici che regolano la sintesi e
la distruzione proteica. Nell’adulto normale il turnover proteico vale 3.5-4.5 g/dì e riguarda
prevalentemente proteine intracellulari. Benché non esista un vero deposito di proteine, in
condizioni di catabolismo accentuato si degrada il muscolo scheletrico con conseguente
sarcopenia.
Nell’uomo e nei roditori la via principale per la degradazione delle proteine muscolari è il
sistema ubiquitina proteasoma (UPS). In condizioni cataboliche c’è anche un aumento di enzimi
lisosomiali (catepsina e calpaine calcio dipendenti), ma il loro ruolo è meno importante dell’UPS.
Le proteine da degradare sono
prima ubiquinate; sono legate a
proteine trasportatrici e formano
una catena che entra nel
proteasoma: qui vengono
idrolizzate a singoli peptidi e amino
acidi, utilizzati poi per riformare
proteine o per il metabolismo
Numerosi sono i fattori che distruggono il muscolo in modelli di CKD nei roditori: l’acidosi
metabolica, l’eccesso di angiotensina II e l’infiammazione, ma vi è una via comune che dipende
dall’attivazione del segnale insulina/IGF-1, come in molte malattie. I glucocorticoidi endogeni
sono necessari ma non sufficienti per provocare il degrado delle proteine muscolari in diverse
condizioni cataboliche. Il meccanismo è stato scoperto solo recentemente. Il ruolo dei
glucocorticoidi endogeni consiste nell’attivare i rispettivi recettori che bloccano la
fosfatidilinositol 3 chinasi, sopprimendo la fosforilazione dell’Akt: questo stimola vie
proteolitiche nel muscolo e ne provoca il depauperamento. Questo meccanismo non genomico
che blocca il segnale intracellulare insulina/IGF-1 sottolinea la complessa regolazione del
metabolismo proteico del muscolo. Un altro passaggio che lega il segnale insulina/IGF- 1 è
l’inibizione delle cellule satellite. Queste cellule si trovano sotto la lamina basale delle miofibrille
e, in risposta al danno cellulare, proliferano e si differenziano per riparare il danno. In secondo
luogo, le cellule satellite mantengono la massa muscolare, che è compromessa nel CKD.
L’attivazione della caspasi nel muscolo stimola la degradazione proteica per fornire substrati
all’UPS. La sua attività può essere evidenziata dalla presenza di un caratteristico frammento di
actina di 14-kD nella frazione insolubile del muscolo,fornendo un marcatore precoce del
degrado muscolare. Il frammento 14-kD di actina aumenta nelle biopsie di muscolo in
condizioni di catabolismo; la concentrazione è correlata con il grado di degradazione proteica;
l’efficacia di una terapia anticatabolica può essere stimata sulla base di questa proteina.
PREVENZIONE E POSIBILE TERAPIA DEL DEPAUPERAMENTO MUSCOLARE
Allenamento aerobico e di resistenza
Vi sono prove che l’esercizio può sopprimere o prevenire il depauperamento muscolare.
L’esercizio di resistenza in topi CKD aumenta la sintesi proteica e riduce la degradazione. In
pazienti CKD l’esercizio di endurance (bicicletta) fatto subito prima della dialisi migliora la forza,
la potenza, l’affaticamento e la performance fisica. In uno studio randomizzato su pazienti in
predialisi dopo 12 settimane di esercizio di resistenza era ridotta la concentrazione di marcatori
infiammatori (RPC, IL-6). Questi risultati dimostrano un effetto benefico dell’esercizio di
endurance e di resistenza sulla massa muscolare sia in pazienti in dialisi sia in predialisi.
Correzione dell’acidosi metabolica
L’acidosi metabolica è frequente in CKD e rallenta la crescita di bambini nefropatici mentre
aumenta la perdita di muscolo negli adulti. Esperimenti dimostrano che il rallentamento della
crescita persiste nonostante la somministrazione di aminoacidi, il trattamento insulinico e la
soppressione degli enzimi lisosomici. La correzione dell’acidosi metabolica nei bambini migliora
la crescita e il bilancio azotato quando la concentrazione plasmatica di bicarbonato viene
corretta con la somministrazione di alcali.
Testosterone
Più del 60% dei pazienti in CKD avanzata hanno una bassa concentrazione plasmatica di
testosterone, che può contribuire al depauperamento muscolare
Correzione della resistenza insulinica
Il diabete mellito è il più forte predittore di perdita di massa magra, indipendentemente dall’età,
il sesso, le proteine plasmatiche, i marcatori di infiammazione e la modalità di dialisi. In pazienti
non diabetici in dialisi la resistenza insulinica è stata associata all’aumento della degradazione
proteica, confermando che nei pazienti CKD (e in modelli sperimentali) c’è un forte nesso fra
un’alterazione del segnale insulina/IGF-1 e il depauperamento muscolare. Bisognerebbe quindi
identificare i meccanismi che alterano il segnale insulina/IGF-1 per sperar di ottenere un
trattamento ottimizzato.
In conclusione, se l’esercizio fisico può migliorare il sistema insulina/IGF-1 e ridurre la
degradazione proteica, esso è un utile strumento terapeutico per limitare il depauperamento
muscolare in questi pazienti cronici
Skeletal muscle dysfunction in chronic renal failure (CRF): effects of exercise
Gregory R. Adams and Nosratola D. Vaziri
Am J Physiol Renal Physiol 290:F753-F761, 2006.
Per quanto riguarda CRF non è chiaro se e in quale misura la riduzione della funzione muscolare
sia conseguenza delle modificazioni fisiologiche muscolari legate alla malattia oppure della
riduzione dell’attività fisica e della malnutrizione. In ogni caso vi è sempre maggior accordo sul
fatto che la funzione muscolare possa essere migliorata indipendentemente dalle strategie
terapeutiche direttamente rivolte alla malattia.
CRF ed intolleranza all’esercizio – Gli indici di performance aerobica sono ridotti nei pazienti
ESRD, anche dopo trattamento dell’anemia con eritropoietina; inoltre, anche la correzione della
tendenza ad ipervolemia e conseguente relativa insufficienza cardiaca mediante la dialisi non
corregge completamente l’intolleranza all’esercizio. La ridotta capacità aerobica si associa ad un
maggior rischio di mortalità. Il VO2peak è un forte predittore di mortalità nei ESRD e quindi
l’allenamento aerobico può aumentare la sopravvivenza. 3 mesi di interval training ad alta
intensità durante l’emodialisi ha ridotto il volume del liquido extracellulare tanto da consentire
una diminuzione del trattamento antiipertensivo.
I meccanismi per cui la CKD compromette il muscolo sono molteplici e complessi e
comprendono fra l’altro alterazioni del flusso muscolare, dell’apporto di substrati, uno stato
catabolico mediato da acidosi metabolica, corticosteroidi, citochine proinfiammatorie e
riduzione dell’attività fisica.
ESRD è associata a depauperamento muscolare che si manifesta come atrofia miofibrillare a
carico di tutti i tipi di fibra sia nei muscoli locomotori sia in quelli non locomotori. Vi sono cicli di
degenerazione/rigenerazione, frammentazione delle fibre, raggruppamento di fibre per tipo,
scomposizione delle miofibrille e compaiono mitocondri abnormi.
Nei CRF la deplezione di aminoacidi deriva da una malnutrizione proteica dovuta ad anoressia,
prescrizione di diete ipoproteiche e perdita durante la dialisi, a questo si aggiunge una risposta
anabolica depressa agli aminoacidi perché l’omeostasi degli aminoacidi regola direttamente
l’equilibrio anabolico/catabolico nel muscolo.
Infiammazione – la CKD è di per se associata ad uno stato di infiammazione cronica di basso
livello. IL-6 è aumentata e può aumentare ulteriormente in seguito alla dialisi. Questi fattori
contribuiscono al depauperamento muscolare.
Resistenza insulinica – oltre al suo ovvio ruolo nel metabolismo degli zuccheri, l’insulina è un
potente ormone anabolico nel muscolo. Molti studi dimostrano insulino resistenza fin dagli stadi
più precoci della malattia.
Resistenza all’ormone della crescita – CRF è associata ad una sensibile alterazione dell’asse
GH/IGF-1, che inibisce specificamente la sintesi proteica.
Acidosi metabolica – questa è una conseguenza inevitabile di CRF: è in genere ben controllata
dalla dialisi peritoneale ma meno bene dall’emodialisi. Contribuisce all’atrofia muscolare
attivando il sistema ubiquitina-proteasoma. Anche una correzione minima dell’acidosi migliora
lo stato anabolico generale e muscolare. Un altro meccanismo è l’attivazione di ossidazioni che
riducono la disponibilità di aminoacidi ramificati, che giocano un ruolo critico nella
conservazione della massa muscolare.
Angiotensina II – l’attivazione del sistema renina-angiotensina gioca un ruolo primario nella
progressione della malattia renale e promuove specificamente il catabolismo e l’atrofia
muscolare. Interferisce con il segnale dell’IGF-1 e attiva la caspasi 3 e il sistema ubiquitinaproteasoma e l’apoptosi.
Inattività – la riduzione del carico meccanico sui muscoli dovuta all’inattività è di per se causa di
importante atrofia muscolare, aggravando gli effetti degli altri fattori.
Sindrome da malnutrizione – molti pazienti ESRD hanno un insieme di alterazioni, come perdita
di peso, riduzione della massa muscolare, affaticamento, ipoalbuminemia e ipercolesterolemia,
che si definiscono comunemente malnutrizione. L’uso di questo termine è però equivoco perché
non si tratta di una situazione causata da una riduzione primaria dell’assunzione di cibo o
dell’assorbimento intestinale e non è migliorata da interventi dietetici. La sindrome è invece
dovuta ad uno stato ipercatabolico conseguenza di infiammazione, acidosi metabolica,
resistenza insulinica, tossicità uremica e della stessa dialisi. In effetti, l’assunzione di una dieta
iperproteica può complicare il problema aggravando l’acidosi e provocando iperazotemia e
iperfosfatemia.
FUNZIONAMENTO DEL MUSCOLO SCHELETRICO - Se la massa del muscolo, o la sua sezione
traversa, è la determinante principale della capacità di generare forza, molti altri fattori possono
interferire con la funzione muscolare.
Disponibilità di substrati – la disponibilità di acidi grassi glucosio e ossigeno regola direttamente
la performance muscolare. Può essere diminuita da molti fattori nel CFR, comprese anomalie
strutturali come riduzione della capillarità e aumento delle resistenze, ridotto trasporto
dell’ossigeno (anemia) e anche incapacità di utilizzare acidi grassi e glucosio. Le carenze di
glucosio e lipidi contribuiscono a ridurre la capacità di esercizio, promuovono il catabolismo e
l’atrofia muscolare rendendo necessario il degrado proteico a scopo metabolico.
MITOCONDRI - Gli studi sull’uomo non hanno dato risultati concordi, ma tendono ad indicare
che le capacità ossidative sono ridotte nel CRF e possono essere migliorate dall’esercizio.
Altri fattori: neuropatia (spesso diabetica), disfunzione gonadica con riduzione di androgeni e
testosterone, iper potassio e magnesio –emia. Tutti fattori che aggravano l’atrofia muscolare
Esercizio come intervento terapeutico –sembrerebbe paradossale prescrivere esercizio come
trattamento nei CRF , ma è sempre più evidente che, al pari di altre malattie croniche come CHF
e COPD, un esercizio programmato può condurre a significativi benefici.
Effetti sulla tolleranza all’esercizio: migliorano molti indici in CKD e ESRD. Aumento del 50-70%
VO2peak
Effetti sui marcatori di infiammazione: significativa riduzione dopo 12 settimane di allenamento
Effetti sulla funzione renale: l’esercizio strenuo può ridurre il GFR e causare ritenzione di liquidi
in CKD, ma comunque questo non aggrava le condizioni renali generali. Un esercizio molto
controllato non è controindicato ai CKD. I risultati sui benefici renali sono contrastanti
Effetti sull’anemia: studi condotti prima dell’introduzione dell’uso dell’eritropoietina
ricombinante hanno trovato miglioramenti significativi dell’anemia con esercizio regolare in
ESDR
Effetti sul bilancio proteico del muscolo: l’esercizio (nuoto) riduce l’atrofia muscolare in animali
CRF. La nutrizione parenterale associata ad esercizio durante la dialisi favorisce l’assunzione
muscolare di aminoacidi e il deposito proteico; aumenta il GH e stabilizza la glicemia nel periodo
post dialisi. Non sono stati studiati effetti a lungo termine
Effetti sull’atrofia muscolare: l’allenamento di resistenza aumenta la forza e la sezione muscolare
in CKD. 6 mesi di allenamento al cicloergometro aumentano l’area del gastrocnemio del 32-54%.
Molti altri studi però non confermano questo risultato
PRESCRIZIONI DI ESERCIZIO IN PAZIENTI CRF
Sono stati sperimentati con successo diversi protocolli di allenamento in EDRS. Un programma
supervisionato con volumi relativamente alti di esercizio, anche a carattere sportivo, aumenta la
tolleranza all’esercizio, ma si è constatato che prescrivere l’esercizio durante le sedute di dialisi è
preferibile (a dispetto delle ovvie limitazioni sulla modalità dell’esercizio) perché aumenta la
partecipazione e il gradimento del programma. In uno studio su 48 ESRD seguiti per 4 anni il
70% dei pazienti ha continuato a partecipare e ha dimostrato continui e sostanziali aumenti
degli indici di capacità aerobica con un aumento del VO2peak del 50 -70%.
Finora pochi studi hanno confrontato diversi programmi di esercizio per trovare quello ottimale
e i meccanismi alla base degli effetti benefici sono ancora poco chiari.
