Gestire la terapia insulinica in corso di attività fisica e sportiva

Gestire la terapia insulinica in corso di attività fisica e sportiva

Sambataro M

Unità Operativa Complessa, Malattie Endocrine, del Metabolismo e della Nutrizione,

Dipartimento di Medicine Specialistiche, Ospedale Regionale di Santa Maria dei Battuti Ca’ Foncello, Treviso

Corrispondenza: dott.ssa Maria Sambataro, Unità Operativa Complessa, Malattie Endocrine, del Metabolismo e della Nutrizione, Dipartimento di Medicine Specialistiche, Ospedale Regionale di Santa Maria dei Battuti Cà Foncello, piazza Ospedale 1, 31100 Treviso e-mail: [email protected]

Pervenuto il 19-04-2016 • Prima revisione del 28-04-2016 • Seconda revisione del 08-05-2016 • Accettato il 10-05-2016 Parole chiave: insulina, esercizio fisico • Key words: insulin, physical exercise

Abbreviazioni: ACSM, American College of Sports and Medicine; CGMS, continuous glucose monitoring system, monitoraggio continuo del glucosio; CHO, carboidrati; SNA, sistema nervoso autonomo; VO_2max, massimo consumo di ossigeno.

RIASSUNTO

L’esercizio fisico nel diabete di tipo 1 e di tipo 2 rappresenta un momento essenziale nella vita del paziente in termini di miglioramento sia del senso di benessere sia degli outcome di salute. Il dato però, oramai dimostrato nel diabete di tipo 2, attende una più robusta conferma nel diabete di tipo 1. Ciò che sostanzialmente crea interrogativi sull’impatto a breve e a lungo termine è la difficoltà di gestire escursioni ipo- e iperglicemiche metaboliche o neuro-ormonali indotte sia dalla tipologia di esercizio sia dall’iperinsulinemia relativa periferica in corso di ipoglicemie iatrogene (sintomatiche o asintomatiche < 50 mg/dl).

Si prendono in rassegna alcuni studi che descrivono se e quali schemi di terapia insulinica adottare in corso di attività fisica quantificata in volumi di lavoro sia aerobico sia di resistenza.

SUMMARY

Managing insulin therapy during physical activity and sport

Physical exercise for type 1 and type 2 diabetes patients improves their wellbeing and health. This has already been demonstrated for type 2 diabetes but it needs to be confirmed for type 1. Different amounts of exercise and peripheral iatrogenic hyper-insulinemia frequently induce metabolic and neurohormonal hypo- (symptomatic or < 50 mg/dl asymptomatic) and hyper-glycemic excursions.

We reviewed some published studies describing when and what insulin schedules to adopt during physical exercise, depending on the workload and whether it is aerobic or resistance training.

Introduzione

La corretta gestione della terapia insulinica in corso di at- tività fisica rappresenta un momento importante nella flessibilità terapeutica del soggetto diabetico. Il mante- nimento dell’euglicemia e la salvaguardia dall’ipoglice- mia al momento rimangono una sfida sostanziale anche per il diabetologo, in quanto le variabili in gioco sono complesse e non del tutto standardizzabili.

In generale la risposta metabolica fisiologica all’esercizio in un soggetto non diabetico prevede la rapida mobiliz- zazione e redistribuzione di substrati energetici da fegato e tessuto adiposo per via neuromediata e attraverso la controregolazione ormonale

. Il fabbisogno energetico è tanto maggiore quanto maggiore è il prodotto dell’in- tensità per la durata dell’esercizio. Il fegato comincia a incrementare l’output di glucosio rispetto al basale dopo circa 30 minuti di attività fisica moderata, al 50% della VO

, fino a triplicarla dopo 30 minuti di attività in- tensa, al 75% della VO

, e tale attività gluconeoge- netica è prevalentemente mediata dall’azione additiva di

un incremento di glucagone rispetto al calo fisiologico dell’insulinemia

, così come l’input di glucosio musco- lare è mediato dall’attività GLUT 4 insulino-indipendente indotta dalla contrazione

. Già da queste considerazioni si evidenzia come le variabili responsabili del manteni- mento dell’omeostasi glucidica fisiologica sono solo in parte insulino-mediate, e non sempre prevedibili con il semplice calcolo del dispendio energetico. Per tale mo- tivo sono state proposte in letteratura tipologie più com- plesse di esercizio in pazienti con capacità autonomica ancora non compromessa, come, nel diabete di tipo 1, l’esercizio intermittente ad alta intensità

o, nel diabete di tipo 2, modelli che favoriscano una migliorata sensi- bilità insulinica muscolare come l’esercizio misto aero- bico e di forza

.

Le variabili intra- ed extra-esercizio che condizionano il

mantenimento della corretta glicemia in un diabetico in-

sulino-trattato sono riassunte nella

tercorso dall’ultima somministrazione insulinica (insulina

circolante), le pregresse ipoglicemie e la glicemia pre-

esercizio, la sedentarietà e lo stato nutrizionale sono forse

gli aspetti più studiati

. La copresenza di tante variabili rende ragione dell’importanza dell’autocontrollo fre- quente prima, durante e dopo l’esercizio

.

Studi non recenti sul diabete di tipo 1

Gli studi che hanno validato l’aggiustamento della tera- pia insulinica su diabetici di tipo 1 allenati e/o sedentari sono pochi e limitati, e risentono della difficile riprodu- cibilità delle variabili applicate in ampie casistiche. Risale agli anni ’80

l’evidenza che, in generale, se l’esercizio non è pianificato, è di lieve-moderata intensità ed è di durata inferiore ai 30 minuti, un supplemento in car- boidrati è sufficiente a bilanciare l’iperinsulinemia iatro- gena. Diversamente, attività programmate di endurance (durata esercizio > 1 h) e/o ad alta intensità di esercizio (70-80% VO

) possono richiedere una riduzione del dosaggio insulinico anche del 50-90%

. Su questo punto, a tutt’oggi si fa riferimento alle linee guida ca- nadesi del 2001, basate su uno studio randomizzato in 8 pazienti maschi con circa 12 anni di malattia, non se- dentari, sottoposti a carichi crescenti di esercizio fisico aerobico quantificato come 25, 50, 75% di VO

per

30 e 60 minuti, dopo 90 minuti da un bolo variabil- mente ridotto di insulina ultrarapida, precedente la co- lazione del mattino

. Con gli adeguamenti della posologia insulinica adottati in funzione del carico di la- voro si otteneva, durante l’esercizio e fino a un’ora dopo la sua conclusione, la riduzione di circa il 75% degli epi- sodi ipoglicemici rispetto a quelli che si registravano con lo stesso carico di lavoro a terapia insulinica non cor- retta. Il limite dello studio, oltre che dalla scarsa nume- rosità, è rappresentato dalla tipologia di basalizzazione con insulina ultralenta, e dalla mancata descrizione di variabili metaboliche continue in funzione del tempo; la proposta di una riduzione della posologia insulinica ba- sata sulla diminuzione della frequenza di ipoglicemie, considerando sia l’intensità dell’esercizio sia la sua du- rata, è comunque corretta, anche se non sono chiariti del tutto i criteri di scelta dei regimi insulinici consigliati.

Altri lavori interessanti, pubblicati nel decennio passato, prevedevano possibili adeguamenti di terapia insulinica in caso di esercizio eseguito al mattino, in assenza di iniezione insulinica pre-colazione, o in corso di attività fi- siche prolungate che abbracciano nel tempo più inter- valli prandiali

.

Variabili della risposta glicemica all’esercizio nel diabete di tipo 1

Esercizio

Tipo Intensità Durata Timing

Allenamento

Ambiente

Caldo Freddo Umidità Altitudine

Variabili metaboliche

Glicemia inizio esercizio Insulina circolante Assunzione di cibo

Variabili corporee

Stress fisico e mentale Stato nutrizionale

Idratazione Livelli muscolari/epatici

di glicogeno Fase del ciclo mestruale

Alterazione SNA in corso di ipoglicemia

Precedente ipoglicemia Precedente esercizio

Figura 1 Elementi che con- dizionano la risposta glice- mica all’esercizio⁽⁸⁾.

Studi recenti sul diabete di tipo 1:

esercizio aerobico secondo intensità di lavoro ed esercizio di resistenza

Di recente, la riduzione standardizzata della terapia in- sulinica ha permesso di azzerare del tutto, in condizioni molto precise di integrazione alimentare e timing insu- linico, le ipoglicemie tardive. Nello studio di Campbell del 2013, infatti

, condotto in pazienti diabetici di tipo 1 allenati, in trattamento con insulina ultrarapida + basale (detemir o glargine), il protocollo prevedeva, secondo le linee guida dell’American College of Sports and Me- dicine (ACSM), un esercizio della durata di 45 minuti dopo un’ora dalla colazione, a intensità crescente ogni 3 minuti partendo da 8 km/h al 75% VO

. Lo scopo dello studio era di verificare la riduzione delle ipoglice- mie tardive, misurate con monitoraggio continuo del glucosio (CGMS), ottenuta con la diminuzione non solo del bolo insulinico pre-pasto (–0, –25 o –50%), ma anche di quello del pasto successivo all’esercizio. Gli au- tori ottenevano una buona riduzione delle ipoglicemie precoci entro le otto ore, ma non delle ipoglicemie tar- dive notturne. Con il medesimo protocollo di lavoro, lo stesso autore ha pubblicato nel 2015 un ulteriore arti- colo in cui ha aggiunto, oltre alla riduzione del bolo di ultrarapida precedente e successivo al carico di lavoro al 75% della VO

, anche la riduzione del 20% della ba- sale notturna e un intervento sull’alimentazione, con pasti standardizzati come quantità (5 g CHO/kg di massa corporea giornalieri in una dieta composta per il 77% CHO, 12% grassi e 11% proteine) e come qualità (basso indice glicemico)

. Con questo ultimo articolo siamo giunti finalmente ad apprezzare, anche se su una casistica ridotta di 10 pazienti diabetici di tipo 1 allenati e in buon controllo metabolico, l’azzeramento delle ipo- glicemie tardive notturne indotto da elevati carichi di lavoro.

Gli studi inerenti la gestione della terapia insulinica in corso di esercizi di resistenza nel diabete di tipo 1 sono scarsi, ma sembrano limitare le escursioni glicemiche in soggetti allenati. Un protocollo pubblicato da Yardley nel 2013

, per esercizi di resistenza (tre serie di otto ri- petizioni massimali per sette differenti gruppi musco- lari e intervalli di 90 secondi a riposo) della durata di 45 minuti, e confrontati come dispendio calorico con esercizi aerobici della durata di 45 minuti al 60% della VO

, prevede una riduzione dell’insulina basale intermedia o long-acting limitatamente al giorno del- l’esercizio, del 10% se in terapia multiniettiva

(Tab. 1). Per lo stesso protocollo i pazienti in terapia microinfusiva riducono del 50% la velocità insulinica basale un’ora prima della seduta e fino alla fine del- l’esercizio, con ulteriore decremento del 25% all’ini- zio della seduta in caso di glicemia pre-esercizio a 90 mg/dl

(Tab. 2).

Attuali indicazioni sul diabete di tipo 1 per pazienti in terapia multiniettiva o con microinfusore

Le evidenze della letteratura ci consentono, in attesa di protocolli validati su popolazioni più ampie, di proporre delle semplici indicazioni di riduzione insulinemica nei pazienti diabetici di tipo 1 non sedentari che effettuano l’esercizio in fase postprandiale a diversi carichi di lavoro sia per la terapia multiniettiva (Tab. 1) sia per la terapia con microinfusore (Tab. 2). È opportuno intensificare l’autocontrollo glicemico prima, eventualmente durante (esercizi di durata > 1 h) e dopo l’esercizio fisico

. In ge- nerale, per attività non programmate o di lieve entità e durata fino ai 30 minuti, il paziente potrà effettuare un’adeguata integrazione glucidica se in terapia mult i- niettiva o ridurre la velocità basale se in terapia con microinfusore. Per attività più prolungate o intense

Tabella 1 Riduzione della terapia insulinica nei pazienti in multiniettiva e integrazione di CHO in base al carico di lavoro aerobico^(16,17) e anaerobico⁽¹⁸⁾nel diabete di tipo 1 per esercizio eseguito 1-2 h dopo inizio pasto.

I. Riduzione terapia insulinica nei pazienti in multiniettiva in base al carico di lavoro aerobico

Intensità di esercizio

% riduzione % riduzione % riduzione % riduzione

(1 h dopo il pasto)

dose lispro dose lispro dose lispro dose glargine Assunzione

pasto precedente pasto precedente pasto successivo serale di glucosio con durata esercizio con durata esercizio con durata esercizio con durata esercizio durante l’esercizio

30-45 min 60 min 60 min 45-60 min

Esercizio 25% VO2max 25% 50% 0% 0% 0 g

Esercizio 50% VO2max 50% 75% 0% 10% 30-60 g

Esercizio

70-75% VO_2max 75% 90% 50% 20% 60 g

II. Riduzione terapia insulinica nei pazienti in multiniettiva in base al carico di lavoro anaerobico

Comparato con 10% riduzione

esercizio aerobico 0% 0% 0% dose glargine 25 g

al 60% VO2max serale

programmate, è necessario ridurre il bolo pre-pasto del 25-90% in base alla durata e intensità di esercizio, sia per i pazienti in multiniettiva sia per i pazienti in terapia con microinfusore. Nei pazienti in multiniettiva che eseguano elevati carichi di lavoro, gli studi di Campbell

e di Yardley (Tab. 1) ci indicano anche le diverse riduzioni del bolo insulinico al pasto successivo all’esercizio (50%) e della basale notturna dal 10 al 20% in base all’intensità dell’esercizio sia aerobico sia di resistenza. Nei pazienti in terapia microinfusiva, dopo il ripristino della propria basale, la velocità di infusione va comunque ridotta al- meno del 20% per evitare le ipoglicemie tardive notturne in caso di esercizio aerobico.

Per esercizio effettuato lontano dai pasti, le riduzioni di terapia basale sono generalmente meno adattabili nei pa- zienti in terapia multiniettiva. Studi che descrivono atti- vità prolungate durante la giornata

consigliano riduzioni delle basali dal 20 al 50% effettuate anche nel giorno precedente l’esercizio fisico. I pazienti in terapia con microinfusore generalmente riducono l’infusione ba- sale del 20-30% da 1 a 2 h prima dell’esercizio fino a 12 ore dopo l’esercizio. Tale riduzione può essere incre- mentata al 70% durante l’esercizio in caso di elevato ca- rico di lavoro. Anche in tali casi l’infusione notturna deve tenere conto di una riduzione del 10-20% per evitare ipoglicemie notturne

.

Gli aggiustamenti della terapia insulinica in atleti allenati con diabete di tipo 1 sono in genere sovrapponibili a quelli consigliati nei soggetti con diabete di tipo 1 che fanno attività fisica a elevata intensità. In generale, l’uti- lizzo del microinfusore è più frequentemente consigliato e consente di eseguire agevolmente le minori variazioni insulinemiche richieste ed eventuali boli in estempora- nea. Peraltro, le integrazioni nutrizionali richieste sono maggiori in corso di esercizio prolungato così come pre-

cedentemente alle attività competitive

. Va sottolineato che il rischio di ipoglicemia è tanto minore quanto più aerobica è l’attività fisica e quanto maggiore è il grado di allenamento

.

Gli studi che standardizzano, per carichi di lavoro a varie intensità, l’adeguamento della terapia insulinica e la giu- sta integrazione nutrizionale in base a un corretto auto- controllo (per esempio algoritmo dello studio DIABEO)

, necessitano di una corretta validazione attraverso più ampi trial randomizzati e controllati.

Accenni dalla letteratura e attuali indicazioni per il diabete di tipo 2

Nel diabete di tipo 2 le raccomandazioni sull’attività fisica sono riassunte nelle linee guida ADA-ACSM del 2010

. In generale l’andamento glicemico, e quindi le indica- zioni sulla riduzione della terapia insulinica al fine di ri- durre le ipoglicemie, riflettono l’età di malattia, la compromissione autonomica e il grado di dipendenza in- sulinica

. Lo studio IDES

ha dimostrato che un proto- collo di allenamento misto (aerobico e di forza strutturato) eseguito per 150 minuti/settimana in 2 ses- sioni supervisionate è stato in grado di sospendere del tutto il dosaggio insulinico nel 13,5% dei soggetti dia- betici di tipo 2. Nella tabella 3 sono elencate alcune in- dicazioni relative alla riduzione dei dosaggi insulinici in base al carico di lavoro aerobico e alla glicemia pre-eser- cizio su diabetici di tipo 2, secondo linee guida pubbli- cate dalla società belga di fisioterapia nel 2013

. In assenza di nuove indicazioni alla modifica della terapia insulinica in caso di esercizio misto di lavoro e di forza nel diabete di tipo 2, è necessario quantificare il dispen- dio correlandolo al lavoro aerobico e adottare il criterio del “trial and error”

.

Tabella 2 Riduzione della terapia insulinica nei pazienti in microinfusore e integrazione di CHO in base al carico di lavoro aerobico⁽⁹⁾e anae- robico⁽¹⁸⁾nel diabete di tipo 1 per esercizio eseguito 1-2 h dopo inizio pasto.

I. Riduzione terapia insulinica nei pazienti in microinfusore in base al carico di lavoro aerobico

% riduzione % riduzione % riduzione

Intensità di esercizio dose bolo dose basale dose basale Assunzione di glucosio

(1-3 h dopo il pasto) pasto precedente durante serale durante l’esercizio

con durata esercizio esercizio con durata esercizio

30-45 min durata > 30 min* 45-60 min

Esercizio 25% VO2max 25% 0% 0% 0 g

Esercizio 50% VO_2max 50% 50% 10-20% 30-60 g

Esercizio 70-75% VO2max

75% 100%** 20-30% 60 g

II. Riduzione terapia insulinica nei pazienti in microinfusore in base al carico di lavoro anaerobico Comparato con

esercizio aerobico 0% 50% 0% 25 g

al 60% VO2max

* Anticipare di circa 1 h da inizio esercizio.

** Con eventuale bolo di compensazione prima della disconnessione e con intervallo di accensione oltre le 2 h di sospensione (evitare coagulo con piccolo bolo).

Conclusioni

In presenza di comprovata efficacia clinica nel lungo ter- mine dell’esercizio fisico strutturato nel diabete di tipo 1

, la tecnologia oggi sembra promettere un sostanziale contributo verso linee guida validate che rendano adat- tabile lo sport alla vita reale dei nostri pazienti diabetici.

Per contro il diabetico sportivo che voglia sostenere di- spendi energetici elevati di VO

con sola attività aero- bica, dovrà comunque pianificare il più possibile le proprie attività ricreative, ma al tempo stesso integrare, in base alla glicemia di partenza, l’introito calorico con supple- menti standardizzati di CHO. Il motivo di ciò non sempre è ben chiaro, e pone l’interrogativo se il rapporto insuli- nemia farmacologica periferica/glucagonemia sia anche qualitativamente sovrapponibile al rapporto fisiologico in- sulina/glucagone in corso di attività fisica del soggetto non diabetico. La condizione di rischio ipoglicemico

in- dotto dall’esercizio aerobico rende ragione dell’applica- zione di protocolli misti con componente di esercizi di resistenza e sprint brevi ma ad alta intensità di lavoro sia nel diabete di tipo 1

sia nel diabete di tipo 2

. La ca- ratteristica di questi esercizi strutturati è l’induzione di una componente ormonale controregolatoria all’azione insu- linica (ormone della crescita e catecolamine), con minori riduzioni post-esercizio e stabilizzazione della glicemia

ma anche, nel caso degli esercizi di resistenza, il miglio- ramento della sensibilità insulinica muscolare

. È evidente che l’efficacia controregolatoria dell’esercizio di forza sulla glicemia presupponga l’integrità del sistema nervoso adrenergico, e una bassa frequenza abituale di ipoglice- mie, che sono note ridurre anche singolarmente la soglia ipoglicemica alla quale la controregolazione avviene in maniera efficace

.

Attendiamo i risultati dello studio READI disegnato su un’ampia casistica di 131 soggetti allenati con diabete di tipo 1, che dovrebbe chiarirci l’effetto additivo dell’eser- cizio di forza al carico di lavoro aerobico, su diversi endpoint primari: emoglobina glicosilata, episodi di ipo- glicemia e variazioni del dosaggio insulinico

. Queste evidenze sono già note per il diabete di tipo 2, ma la cor-

retta riduzione della terapia insulinica rimane ancora ba- sata sull’esperienza del singolo paziente e degli operatori dedicati nei singoli trial. Saranno necessarie nuove linee guida di gestione terapeutica onde poter definitivamente dimostrare come il corretto svolgimento dell’attività fi- sica si traduca in beneficio clinico nella vita reale del pa- ziente diabetico.

Conflitto di interessi Nessuno.

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Durata e tipo di esercizio Glicemia pre-esercizio Riduzione bolo insulina Assunzione extra di glucosio pre-esercizio durante l’esercizio

< 30 min, esercizio < 90 mg/dl 50% 10-15 g

di bassa intensità > 90 mg/dl 0% Nessuna

30-60 min, esercizio < 90 mg/dl 100% 30-45 g

di intensità moderata 90-180 mg/dl 50% 15 g

> 180 mg/dl 0% Nessuna

> 60 min, esercizio < 90 mg/dl 100% 45 g/h

di intensità moderata 90-180 mg/dl 50% 30-45 g/h

> 180 mg/dl 50% 15 g/h

intensively with a basal-bolus insulin regimen (ultralente-lispro).

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