Ipertensione: attività fisica come farmaco ideale

Introduzione

Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte nel mondo, tra queste la morte cardiaca improvvisa (sudden cardiac death SCD) rappresenta oltre il 60% di tutte le morti cardiovascolari (1,2). La pressione sanguigna elevata e l’ipertensione sono state associate ad un aumentato rischio di morte cardiaca improvvisa (3).

La pressione massima, chiamata anche sistolica (Systolic blood pressure SBP), corrisponde al momento in cui il cuore pompa il sangue nelle arterie, mentre la pressione minima, chiamata diastolica (diastolic blood pressure DBP), è la pressione nelle arterie quando il cuore si rilassa.

Non bisogna però parlare subito di ipertensione quando si riscontra una pressione 140-90 mm hg o superiore: l’ipertensione si diagnostica infatti quando questi valori sono costanti, quindi quando la pressione è sempre oltre i limiti di 140 mm hg per la massima e 90 mm hg per la minima (3).

La lettura della pressione sanguigna varia poi in base alla tecnica di misurazione, nello specifico nelle strutture sanitarie che includono lo studio medico, l’ipertensione viene diagnosticata quando la pressione arteriosa è pari o superiore a 140/90 mm Hg, utilizzando idealmente un dispositivo elettronico e seguendo protocolli standard per la misurazione, comprese misurazioni ripetute (3).

Nei giovani, inclusi bambini, adolescenti e giovani adulti, l’ipertensione sistolica isolata è la forma più comune di ipertensione essenziale. Tuttavia, è anche particolarmente comune negli anziani, nei quali riflette l’irrigidimento delle grandi arterie con un aumento della pressione del polso o differenziale (differenza tra SBP e DBP).

Il rischio di morte per la malattia cardiaca ischemica e/o ictus raddoppia per ogni incremento diastolico di 20 mm Hg o incremento sistolico di 10 mm Hg (4).

Nel corso degli ultimi anni, la pressione arteriosa (PA) diastolica è stata tradizionalmente considerata superiore alla PA sistolica ai fini della stratificazione del rischio cardiovascolare. Tuttavia, lo studio di Framingham, il Physicians’ Health Study e altri studi hanno dimostrato che la PA differenziale (differenza tra la PA sistolica e la PA diastolica, Per esempio, se i valori a riposo sono 120/80 mmHg, la pressione differenziale è 40 mmHg, valore considerato ottimale) è la componente pressoria più importante ai fini della stratificazione del rischio cardiovascolare, particolarmente al di sopra dei 55 anni di età (5).

I benefici dell’esercizio sulla pressione arteriosa

L’esercizio fisico è raccomandato come intervento terapeutico per l’ipertensione e altre condizioni cliniche come l’aterosclerosi, il deterioramento cognitivo lieve fino a malattie più gravi e degenerative come Il morbo di Alzheimer (6).

Va ricordato che esiste una relazione inversa tra i livelli di attività fisica e livelli di infiammazione cronica di basso grado, in particolare, l’esercizio aerobico stimola la vasodilatazione endotelio-dipendente attraverso la sovraregolazione della produzione di ossido notrico (NO), inoltre, con uno svolgimento regolare dell’attività motoria si inibisce la perdita associata all’età della vasodilatazione endotelio-dipendente ripristinando anche tale funzione in individui precedentemente sedentari (6).

Pertanto, la maggior parte degli studi si è concentrata sull’esercizio aerobico dovuto allo stress da taglio sulle pareti endoteliali e al successivo rilascio di NO (6).

L’esercizio fornisce un ambiente antinfiammatorio all’interno del corpo, le citochine con proprietà antinfiammatorie circolanti post esercizio che rimangono nel plasma sono IL-6, IL-10 e IL-1ra (6).

L’esercizio aumenta i tassi di trascrizione dell’IL-6 e durante l’esercizio la proteina IL-6 è espressa nelle fibre muscolari in contrazione aumentando notevolmente i livelli circolanti (6). 

È stato dimostrato che anche un esercizio moderato induce aumenti marcati di IL-6 sia nei giovani che negli anziani e che questi aumenti dei livelli plasmatici di IL-6 sono esponenziali rispetto all’intensità dell’esercizio, alla durata, alla resistenza e alla massa muscolare reclutata (6).

Negli studi clinici, il traning ischemico fisiologico (Physiological Ischemic Training PIT) eseguito tramite l’esercizio della presa isometrica (handgrip exercise) eseguito al 50% di contrazione volontaria massima (MVC) da pazienti con malattia coronarica e occlusione dell’arteria coronaria ha aumentato significativamente il flusso sanguigno collaterale nel miocardio (6) I meccanismi proposti responsabili degli effetti della PIT includono la sovraregolazione nell’mRNA circolante del fattore di crescita endoteliale (endothelial growth factor VEGF), l’angiogenesi e l’aumento delle cellule progenitrici endoteliali sistemiche (6). 

L’esercizio fisico isometrico (isometric exercise training IET) comporta una singola contrazione muscolare sostenuta contro un carico o una resistenza non movibile senza o con una variazione minima della lunghezza del gruppo muscolare coinvolto. Un numero crescente di prove suggerisce che l’IET promuove riduzioni significative della pressione sistolica a riposo e della pressione sanguigna diastolica negli uomini e nelle donne ipertesi e normotesi (6).

In precedenza, l’esercizio isometrico è stato associato a risposte ipertensive esagerate, tuttavia, i dati di analisi recenti suggeriscono che l’esercizio di resistenza isometrica può provocare riduzioni della pressione sanguigna maggiori di quelle osservate con l’esercizio aerobico dinamico e di resistenza ed è stato implementato in modo sicuro tra una coorte di donne anziane ipertese, 70-82 anni (6).

L’entità dell’effetto è paragonabile a quella della monoterapia con beta-bloccanti anche se i precisi meccanismi degli effetti anti-ipertensivi dell’esercizio isometrico rimangono poco chiari, tuttavia, con i fattori ematici postulati come uno dei meccanismi coinvolti nella segnalazione a distanza e nella stimolazione delle vie protettive endogene nelle tecniche di condizionamento ischemico remoto (remote ischemic conditioning RIC) (6). Il condizionamento ischemico remoto (RIC) può essere applicato come ripetuta ischemia di breve durata in un tessuto distante che si traduce in una protezione contro il successivo danno ischemico di lunga durata nell’organo bersaglio Il RIC è ottenuto gonfiando un bracciale per la pressione sanguigna per indurre cicli di ischemia degli arti di 5 minuti alternati a 5 minuti di riperfusione (7). 

Per l’esercizio fisico isometrico lo stimolo iniziale di tale fattore protettivo potrebbe essere sia l’esposizione ripetuta ad aumenti transitori del flusso sanguigno (iperemia reattiva) che risultano dopo brevi periodi di ischemia sia una ridotta resistenza vascolare periferica facilitata da adattamenti neuro-ormonali e strutturali che potrebbero anche spiegare gli effetti antipertensivi dell’esercizio isometrico (6).

Riguardo la tipologia di esercizio la contrazione della presa della mano impiegata durante l’esercizio handgrip anche a intensità inferiori al 55% della MVC è probabile che determini un’occlusione parziale del flusso sanguigno. In effetti, il lavoro precedente svolto con esercizio isometrico con handgrip suggerisce che intensità del 10%-14% delle MVC possono essere sufficienti per suscitare l’occlusione parziale del flusso sanguigno, inducendo l’ischemia e la conseguente produzione metabolica che potrebbe contribuire alla riduzione della pressione sanguigna (6,8).

L’utilizzo di esercizi handgrip a bassa intensità per la riduzione della pressione arteriosa può rivelarsi utile nella progettazione di programmi di esercizi per persone deboli e anziane, le persone anziane possono avere difficoltà a completare l’esercizio al 30% della MVC ma possono comunque beneficiare di un programma di esercizi isometrici al 10% della MVC (6).

Nella popolazione generale sana l’esercizio fisico isometrico ha prodotto riduzioni significativamente maggiori della pressione arteriosa (PA) a riposo rispetto all’ high-intensity interval training (HIIT) con dimensioni dell’effetto della PA sistolica, diastolica e media rispettivamente di 8,50 mm Hg vs 2,86 mm Hg, 4,07 mm Hg vs 2,48 mm Hg  e 6,46 mm Hg vs 3,15 mm Hg (9). Tuttavia, l’HIIT ha ridotto la frequenza cardiaca a riposo significativamente più dell’IET (3,17 bpm vs 1,34 bpm). Sebbene entrambe le modalità siano efficaci, l’IET sembra essere la modalità di esercizio superiore nella gestione della PA a riposo. Tuttavia, l’HIIT può ottenere benefici fisiologici più ampi, con maggiori riduzioni della frequenza cardiaca a riposo (9).

Sempre nella popolazione sana come prevenzione il wall squat fornisce un metodo efficace per ridurre la pressione arteriosa a riposo in derivante principalmente da una riduzione della frequenza cardiaca a riposo (10). L’allenamento svolto consisteva nello squat a parete isometrico per 4 settimane. L’allenamento è stato completato 3 giorni alla settimana per 4 settimane consecutive (12 sessioni in totale) con 48 ore tra le sessioni di allenamento. Ogni sessione di allenamento era composta da 4 x 2 minuti di esercizi di squat a parete isometrici con 2 minuti di riposo da tra i periodi ad un angol al ginocchio tra i 135° e i 90° (10).

References:

1. Vos T, Abajobir AA, et al. Global, regional, and national inci- dence, prevalence, and years lived with disability for 328 dis- eases and injuries for 195 countries, 1990–2016: a systematic analysis for the global burden of disease study 2016. Lancet. 2017;390:1211–59.

2. Naghavi M, Abajobir AA, et al. Global, regional, and national age-sex specific mortality for 264 causes of death, 1980–2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016.

Lancet. 2017;390:1151–210.

3. Unger T, Borghi C, Charchar F, Khan NA, Poulter NR, Prabhakaran D, Ramirez A, Schlaich M, Stergiou GS, Tomaszewski M, Wainford RD, Williams B, Schutte AE. 2020 International Society of Hypertension Global Hypertension Practice Guidelines. Hypertension. 2020 Jun;75(6):1334-1357. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.15026. Epub 2020 May 6. PMID: 32370572.

4. National High Blood Pressure Education Program. The Seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure. Bethesda (MD): National Heart, Lung, and Blood Institute (US); 2004 Aug. Lifetime Risk of Hypertension.

5. Mahmood, Levy; Vasan, Wang (2013). “The Framingham Heart Study and the epidemiology of cardiovascular disease: a historical perspective” (fee required). Lancet. 383 (9921): 999–1008. doi:10.1016/S0140-6736(13)61752-3. PMC 4159698. PMID 24084292.

6. Hess NC, Smart NA. Isometric Exercise Training for Managing Vascular Risk Factors in Mild Cognitive Impairment and Alzheimer’s Disease. Front Aging Neurosci. 2017 Mar 3;9:48. doi: 10.3389/fnagi.2017.00048. PMID: 28316570; PMCID: PMC5334511.

7. Condizionamento ischemico remoto in pazienti con ictus acuto (RESIST), Aarhus University Hospital https://ichgcp.net/it/clinical-trials-registry/NCT03481777.

8. Hess, D. C., Blauenfeldt, R. A., Andersen, G., Hougaard, K. D., Hoda, M. N., Ding, Y., et al. (2015). Remote ischaemic conditioning—a new paradigm of self-protection in the brain. Nat. Rev. Neurol. 11, 698–710. doi: 10.1038/nrneurol.2015.223.

9. Edwards J, De Caux A, Donaldson J, et alIsometric exercise versus high-intensity interval training for the management of blood pressure: a systematic review and meta-analysisBritish Journal of Sports Medicine Published Online First: 15 December 2021. doi: 10.1136/bjsports-2021-104642.

10. Wiles JD, Goldring N, Coleman D. Home-based isometric exercise training induced reductions resting blood pressure. Eur J Appl Physiol. 2017 Jan;117(1):83-93. doi: 10.1007/s00421-016-3501-0. Epub 2016 Nov 16. PMID: 27853886.