Pathophysiology of physical exercise [Fisiopatologia dell’esercizio fisico]

L’esercizio fisico rappresenta un potente fattore di perturbazione dell’equilibrio omeostatico dell’organismo, con numerosi effetti favorevoli e alcuni potenziali inconvenienti sullo stato di salute. Fra gli effetti più rilevanti ci sono quelli sul metabolismo glucidico e lipidico. Una singola sessione di esercizio determina vari effetti insulino-simili, anche se questi derivano in gran parte dall’attivazione di processi che non sono insulino-mediati. Il training cronico induce invece modificazioni che incrementano la sensibilità tessutale all’insulina, attraverso processi che differiscono, almeno in parte, in base alla specifica tipologia di training adottata. L’attività aerobica induce in particolare modifiche nel fenotipo delle fibre muscolari, nella capacità mitocondriale e nella capillarizzazione muscolare. L’attivazione di PGC-1 alfa rappresenta il fenomeno chiave in questo adattamento. L’attività di forza stimola invece la sintesi proteica e l’ipertrofia muscolare e il meccanismo molecolare principale sembra rappresentato dall’attivazione di mTOR. Per i suoi rilevanti effetti metabolici l’attività fisica regolare rappresenta un importante strumento sia nella prevenzione che nella cura del diabete tipo 2. Tuttavia, occorre tenere presente che le alterazioni metaboliche e la terapia farmacologica possono alterare la capacità di adattamento all’esercizio del paziente diabetico.Exercise has a powerful action in perturbing body homeostasis, with a number of favorable effects and some potential adverse effects. Among the main actions of physical activity there are those on glucose and lipid metabolism. A single bout of exercise induces several insulin-like effects, although they are mostly due to insulin-independent mechanisms. However, regular physical exercise induces chronic adaptations that improve tissue insulin action, through molecular mechanisms which are at least in part related to the specific mode of muscle activation. Aerobic training affects fibre phenotype, mitochondrial capacity and muscle capillarity, mainly due to PGC-1 alpha activation. Resistance training induces protein synthesis and muscle hypertrophy, through mTOR activation. Due to its major metabolic effects, regular exercise is a fundamental tool in both prevention and treatment of type 2 diabetes mellitus. However, metabolic abnormalities and anti-diabetic therapy may impair the capacity of adaptation to exercise in diabetic patients