Parkinson e attività motoria: Endurance vs Strength

Parkinson e attività motoria: Endurance vs Strength 786 1024 TRAINING LAB ITALIA

Il morbo di Parkinson (Parkinson disease – PD) è una malattia neurodegenerativa che affligge circa 7-10 milioni di persone al mondo. Ciò che si riscontra è morte cellulare nella substantianigra del mesencefalo, che comporta una minor produzione di dopamina, alterando la funzione dei gangli della base coinvolti nel controllo motorio. Si associa inoltre un accumulo della proteina α-sinucleina, con formazione di corpi di Lewy. I sintomi principali sono dunque tremore a riposo, bradicinesia, rigidità e instabilità posturale. Altri tipici sintomi motori collegati sono la deambulazione alterata, tronco flesso in avanti, il “freezeing” durante il passo e deficit coordinativo. Spesso si assiste anche a scialorrea per lenta e ridotta deglutizione, disturbi urinari tra cui nicturia, deficit cognitivo, demenza, insonnia, depressione, fatica, ecc.
La terapia è di tipo farmacologico per sopperire alla ridotta produzione di dopamina, ma da molti studi risulta essere efficace un trattamento complementare con attività motoria per contenere il rapido declino della malattia. Ma qual è il tipo di attività motoria più indicata? La differenza sostanziale presa in esame è tra allenamenti di endurance e allenamenti contro resistenza rivolti all’aumento della forza.

Endurance
Come scritto in precedenza, nel Parkinson si riscontra un deficit nel circuito motorio dei gangli della base, a causa della ridotta produzione di dopamina da parte della substantianigra, con maggior coinvolgimento di striato e putamen. Questo deficit porta anche a difficoltà nell’apprendimento di nuove abilità motorie, oltre al peggioramento nello svolgere le azioni quotidiane. Con il progredire della malattia e una sempre più ridotta possibilità di movimento, diminuisce di pari passo la capacità del paziente di acquisire nuove abilità motorie. Vedremo dunque il parallelismo tra attività d’endurance e capacità di apprendere sequenze motorie (motorsequencelearning – MSL). Si farà riferimento a uno studio in cui i pazienti con morbo di Parkinson vengono sottoposti a un programma di attività motoria aerobica. Il programma prevede pedalata sulla bikeper tre allenamenti a settimana, della durata di un’ora, per tre mesi. L’intensità dell’esercizio viene dosata sulla massima potenza aerobica del soggetto, basata su un test per il picco del consumo d’ossigeno (VO2peak). I pazienti hanno iniziato le sedute con 20 minuti di lavoro al 60%, con un aumento di intensità del 5% ogni 5 minuti. Ogni settimana l’intensità di partenza aumentava del 5% fino ad ottenere 40 minuti di lavoro all’80%.
Riguardo all’apprendimento di sequenze motorie, ai pazienti viene chiesto di premere dei pulsanti su una tastiera, in risposta a stimoli visivi dati su uno schermo. Gli stimoli visivi venivano dati in ordine sequenziale ripetitivo e random, in blocchi di 40 stimoli. Questi blocchi erano presentati in triplette (sequenza, random, sequenza) per un totale di 12 triplette a seduta. I parametri per valutare l’apprendimento delle sequenze, sono stati il tempo di reazione agli stimoli (il tempo che intercorre tra l’emissione dello stimolo e la risposta motoria del soggetto) e l’accuratezza del gesto, infatti i pazienti venivano testati prima e dopo il programma con fMRI.

Dopo i tre mesi di allenamento di endurance, c’è stato innanzitutto un significativo miglioramento del livello di salute cardiovascolare indicato da un aumento del VO2max stimato. In aggiunta c’è stato un significativo miglioramento nell’apprendere le sequenze motorie (MLS): il tempo di reazione si è ridotto e non solo, si è ridotto di pari passo agli allenamenti. Mano a mano che nei pazienti aumentava il livello di prestazione nell’allenamento, migliorava anche la prestazione nei test MLS.

Riguardo la fMRI, i risultati mostrano una diretta correlazione tra miglioramenti nell’allenamento e diversa risposta in alcune aree dell’encefalo. Dopo il programma di allenamento di endurance, la risposta dell’encefalo che riflette la capacità di apprendere nuove sequenze motorie, cambia significativamente.
Parallelamente all’aumento del VO2max, aumenta l’attività nei lobi temporali, nell’ippocampo bilaterale e nello striato dorsale sinistro, mentre diminuisce l’attività cerebellare.

Inoltre, resta interessante il fatto che la risposta dell’attività dell’encefalo, non cambia solo a livello dello striato, ma anche dell’ippocampo e del cervelletto. Tali risultati suggeriscono che le strutture del cervello sono parte di una rete funzionale che in qualche modo tende a compensare il deficit all’interno del circuito cortico-striatale tipico del morbo di Parkinson.

Il fatto che ci sia una diretta correlazione tra i cambiamenti nel valore del VO2max e quelli nell’attività di strutture cerebrali quali ippocampo e striato, lascia intendere che i collegamenti tra l’ippocampo e il sistema dopaminergico, nei pazienti con Parkinson sono importanti riguardo la memoria e l’apprendimento.

In altri studi, il fatto che la risposta tra ippocampo-striato e cervelletto sia inversamente proporzionale, viene interpretato lo stesso come una sorta di sistema funzionale di compenso; come se di conseguenza al programma di allenamento d’endurance, ci sia una sorta di “ristorazione” del classico meccanismo presente nel “motorsequencelearning”.

Altre evidenze indicano che il sistema cortico-striatale e il sistema cortico-cerebellare giocano ruoli distinti nel “motorsequencelearning”, nonostante cervelletto e gangli della base siano interconnessi. Infine, secondo la letteratura, pare che cervelletto e striato sono coinvolti nella prima fase del MLS, mentre solo lo striato mantiene la sua attività nelle fasi successive quando la memoria è stata consolidata.

In conclusione il programma di allenamento d’endurance migliora la capacità di apprendimento di nuove abilità nei pazienti con Parkinson, mostrando una riorganizzazione nell’attività di alcune aree cerebrali.

Un altro studio eseguito su modelli animali, aveva come obiettivo quello di testare la risposta dopaminergica dopo attività di tipo aerobico in topi con Parkinson indotto. Ai roditori è stato inizialmente iniettato rotenone per 14 giorni, sostanza che causa i sintomi del Parkinson con accumulo della proteina α-sinucleina e formazione dei corpi di Lewy.

I valori di riferimento testati erano l’espressione ditirosina idrossilasi (TH – enzima coinvolto nella formazione della dopamina, la quale attività decresce a seguito della perdita dei neuroni dopaminergici nella substantianigra) e la proteina α-sinucleina a livello della substantianigra. Inoltre i topi venivano sottoposti al rota-test per valutare equilibrio e coordinazione, misurando la latenza fino alla caduta dell’animale.

Il protocollo motorio a cui sono stati sottoposti prevedeva corsa su nastro per 30 minuti, una volta al giorno per 14 giorni. La corsa iniziava a 2m/min per i primi 5 minuti, passando poi a 3m/min per i 5 minuti successivi e 4m/min per gli ultimi 20 minuti.Dopo il programma di endurance i tempi di latenza al rota-test sono significativamente diminuiti.

L’espressione di TH nella pars compacta della sustantianigrae nello striato era diminuita dopo le iniezioni di rotenone, ma aumentata nuovamente dopo il protocollo d’endurance. Al contrario l’espressione della proteina α-sinucleina aumentava dopo le iniezioni di rotenone, ma diminuiva dopo il protocollo di attività motoria.
In conclusione i risultati mostrano che,nei topi con Parkison indotto, l’attività di tipo aerobico promuove il miglioramento delle funzioni motorie e limita la perdita dei neuroni dopamigergici nella substantianigra.

Resistance Training

Si farà ora riferimento a uno studio condotto su pazienti con morbo di Parkinson, della durata di due anni. I soggetti hanno eseguito allenamenti progressivi con carichi rivolti al miglioramento della forza, inizio del passo e velocità dell’andatura. Il programmaprevedeva due sedute a settimana con eserciziquali: chest press, latissimus pull downs, reverse flys, double leg press, hip extension, shoulder press, biceps curl, rotary calf (ankle plantar flexion), triceps extension, seated quadriceps extension e back extension.I risultati erano valutati in base al punteggio della “UnifiedParkinson’sDisease Rating Scale, UPDRS-III”.

Conseguente al programma di allenamento di forza, il punteggio della UPDRS-III è diminuito significativamente, cosa che sta ad indicare un miglioramento della prestazione fisica e della qualità della vita dei pazienti. Il programma di attività motoria specifico per la forza sembra essere stato molto efficace perché i carichi di lavoro usati erano piuttosto sostenuti relativamente alla condizione dei pazienti, e gli allenamenti prevedevano un aumento progressivo del carico nel tempo, quindi un sovraccarico e un adattamento graduale.

Inoltre si pensa che dover eseguire esercizi di forza sostenuti in termini di intensità, in maniera ripetitiva, aumenti l’attivazione neuronale nei circuiti dei gangli della base, molto più che di esercizi di forza con minor carico. Infatti il “bloodoxygenleveldependent, BOLD” nei gangli della base, aumenta quando i soggetti con Parkinson eseguono un gesto di forza; cosa che sta ad indicare un aumento di attività di quell’area. È stato poi dimostrato che nei pazienti con Parkinson che eseguono esercizi di forza, si riduce l’eccitabilità della corteccia motoria, contrariamente a quanto succede nei soggetti sani.

L’ipotesi è che l’allenamento contro resistenza promuove una plasticità esperienza-dipendente nei gangli della base e nella corteccia motoria, che dovrebbe contribuire a migliorare la prestazione motoria nei malati di Parkinson. Infine l’allenamento di forza specialmente se progressivo, mette continuamente alla prova il paziente e lo aiuta a trovare motivazione e gratificazione.

In conclusione gli effetti del programma di allenamento contro resistenza condotto in due anni sono stati decisamente positivi in termini di miglioramento della prestazione motoria, anche con riscontro di un minor numero di cadute del paziente e velocità nell’esecuzione dei movimenti, e della qualità della vita.Secondo dellereviews risulta che nei soggetti con morbo di Parkinson gli allenamenti contro resistenza implementano le “physicalcapacities” in generale, intese come parametri fisici di base per la quotidianità come camminare, sedersi e rialzarsi, ecc. Si rincontra di base un aumento della forza e della velocità degli arti e del tronco. L’attività motoria in generale, anche mista, promuove un maggior controllo motorio, in particolare nei movimenti grossolani e nei tempi di reazione del paziente.

Allo stesso modo risulta un implemento delle funzioni metaboliche quali il consumo d’ossigeno, la funzione respiratoria, la frequenza cardiaca, la pressione arteriosa e il BMI. Risulta anche un miglioramento delle capacità funzionali fisiche descritte come l’andatura del passo, l’equilibrio, l’inizio della camminata, movimenti degli arti, ecc. con riduzione del rischio di caduta; e cognitive quali memoria ed esecuzione di compiti senso motori. Tutto questo sfocia in un miglioramento della qualità della vita del paziente.
Infine attività motorie specifiche che hanno avuto comunque successo in termini di qualità della vita del paziente sono state il Qigong e il ballo, il Tai Chi associato a stretching.

Bibliografia

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Effectiveness of physicalactivity on patients with depression and Parkinson’sdisease : A systematicreview.
Pei-Ling Wu, Conceptualization, Data curation, Formalanalysis, Investigation, Methodology.

The Effects of Physical Activity in Parkinson’sDisease: A Review.
Martine Lauzé, Jean-Francois Daneault, and Christian Duval.

NOTE SULL’ AUTORE: 

Marta Sabbatini