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Ortopedia, Reumatologia e Medicina dello Sport

La Medicina Fisiologica di Regolazione (Physiological Regulating Medicine – PRM), è una moderna visione della Medicina, nata dall’incontro tra la Biologia Molecolare e la Medicina dei Sistemi.

Grazie ai risultati della Ricerca nel campo della moderna Farmacologia, la PRM si inserisce con i propri farmaci multi-target e con l’ausilio della Nutraceutica di Regolazione anche nell’ambito della Medicina Sportiva, in particolare, con specifici protocolli

  • per una migliore efficienza muscolare
  • gestione infiammazione e rischio trauma
  • riduzione dei tempi di recupero

La migliore performance mitocondriale per la migliore efficienza muscolare

Female

L’efficienza di un muscolo, cioè la sua capacità di esprimere la massima potenza e la massima resistenza è in relazione alla sua capacità di produrre energia sotto forma di ATP.

Delle due vie principali per produrre ATP:

  1. ANAEROBICA
  2. AEROBICA

la VIA ANAEROBICA è la più veloce, non utilizza l’O2 ma consente la produzione di sole 2 moli di ATP a partire da una mole di glucosio (pari a 32,4 Kcal/mole) ed in più, dopo una prima fase precoce della durata non superiore a 10 secondi (metabolismo anaerobico alattacido) produce “scorie” sotto forma di acido lattico (metabolismo anaerobico lattacido). Vedi figura 1

La VIA AEROBICA, invece, meno veloce della anaerobica, ma molto più efficiente, utilizza l’O2 per la combustione del substrato energetico e permette la produzione di 36 moli di ATP (pari a 686 Kcal/mole di glucosio).

fig 1

Fig. 1

È facile comprendere come per sforzi superiori alla durata di 120 secondi, inevitabilmente il muscolo debba ricorrere alla via aerobica, bruciando O2 per produrre l’ATP necessario.

Il problema, quindi, diventa la quantità di O2 a disposizione della fibrocellula muscolare.

La VO2 max (massima potenza aerobica), cioè la massima quantità di O2 che un atleta può inspirare, trasportare col sangue e trasferire ai muscoli per bruciare i substrati per produrre energia, è l’espressione integrata di (cioè dipende da) parametri costituzionali e fisiologici “centrali” (gittata cardiaca per esempio) e “periferici” (percentuale di fibre muscolari a prevalente metabolismo ossidativo ed efficienza metabolica, cioè efficienza dei processi di fosforilazione ossidativa - Ciclo di Krebs e catena di trasporto degli elettroni -).

Se la quantità di O2 a disposizione del muscolo (VO2 max) è elevata (muscolo allenato), la capacità di sfruttare la via aerobica è contestualmente elevata, cioè la SA (Soglia Aerobica: il limite che indica fino a che punto il muscolo riesce a lavorare in condizioni di aerobiosi) è elevata, quindi il muscolo riesce a produrre molta energia e poco acido lattico (< 2 mM/litro).

Se, al contrario, la VO2 max è bassa, sarà bassa anche la SA ed ovviamente si abbassa anche la SAN (Soglia Anaerobica: il limite che indica il punto in cui il muscolo non è più in grado di usare la via aerobica, cioè usare l’O2 per bruciare i substrati e produrre “buona” energia).

Secondo Davis la SAN si colloca a 80-85% della VO2 max: più bassa è la VO2 max prima si va in acidosi lattica.

In altre parole: se la VO2 max è bassa, diventa più facile superare la SA ed entrare in anaerobiosi; di conseguenza si produce meno ATP e, soprattutto, si produce molto acido lattico (5-8 mM/litro), più di quello che il muscolo è in grado di rimuovere, intossicando la struttura muscolare con i noti fenomeni di fatica e dolore muscolare (questo da interpretare come un meccanismo di controllo e difesa dell’organismo affinchè il cuore non permanga per troppo tempo a livelli di frequenza troppo elevati). L’acido lattico, inoltre, abbassa il pH e questo danneggia gli enzimi del ciclo di Krebs. (figura 2)

fig 2

Fig. 2

Come raggiungere la massima efficienza metabolica muscolare?

  1. Aumentare la VO2 max: allenamento
  2. Innalzare la SAN. Per ottenere questo bisogna ottimizzare la via aerobica, cioè fare in modo che venga privilegiata la fosforilazione ossidativa dei substrati energetici via Ciclo di Krebs anziché attraverso la loro degradazione via glicolisi anaerobia.

Grazie alla Farmacologia low dose si dispone oggi di supporti farmacologici disegnati per l’ottimizzazione della perfomance metabolica muscolare. Basati sull’utilizzo di dosi sub-nanomolari dei substrati del ciclo di Krebs agiscono da induttori sui corrispondenti enzimi, secondo la legge di Machaelis-Menten della cinetica enzimatica, portando i processi di fosforilazione ossidativa alla loro migliore efficienza fisiologica. (figura 3)

fig 3

Fig. 3 – Andamento dei valori medi di consumo massimo di ossigeno (VO2 max) nel tempo nei due gruppi considerati.
Mariani E. Biocyclic Plus: Un nuovo rimedio omotossicologico in medicina dello sport. Rivista Italaiana di Omotossicologia 1990/4

Atleti, infiammazione e rischio di trauma

L’infiammazione, ed in particolare la Low Grade Chronic Inflammation (LGCI), è, nello sportivo, il principale fattore di controllo omeostatico neuro-immuno-endocrino che rappresenta il punto di flesso tra fisiologia e patologia.

La mancata risoluzione del processo flogistico è responsabile dell’instaurarsi di una condizione di infiammazione cronica la quale, in modo subdolo, nascosto ed invisibile, è simultaneamente causa ed effetto di numerose e diffuse patologie croniche, alcune delle quali ad esito fatale; per questo il fenomeno infiammatorio cronico sub-acuto è spesso, a ragione, definito “killer silenzioso”. Paradossalmente lo sportivo è, a dispetto della sua immagine di soggetto sano, fra i principali target di questo killer.

Il soggetto sedentario è maggiormente soggetto all’instaurazione di una condizione di LGCI (con conseguente incremento dell’incidenza di patologie correlate) rispetto a chi svolge un’attività sportiva moderata e controllata. Nel soggetto attivo si rileveranno bassi livelli basali di numerose molecole chiave del processo infiammatorio tra le quali Interleuchina 1-beta (IL-1β), Interleuchina 6 (IL-6) e Tumor Necrosis Factor-Alpha (TNF-α); contestualmente si registreranno valori più alti di citochine ed altre molecole segnale con funzione antinfiammatoria quali l’Interleuchina-10 (IL-10).

La risposta del sistema immunitario all’attività fisica è dunque di tipo non lineare e ciò si manifesta attraverso il suo essere bifasica, nel momento in cui lo sforzo risulta particolarmente intenso e prolungato nel tempo; esso solleciterà il sistema immunitario in modo costante ed incisivo elevando i marker dell’infiammazione al di sopra dei normali livelli basali, portandoli all’interno del range tipico della LGCI (figura 4).

fig 4

Fig. 4 – Andamento bifasico dell’infiammazione in relazione all’intensità dell’attività fisica svolta.

Nel soggetto che pratica sport, ciò si traduce in una più elevata suscettibilità alle infezioni e, nelle situazioni più compromesse, nel decadimento delle prestazioni, nell’aumento dell’incidenza di infortuni (caratterizzati, inoltre, da tempi di recupero particolarmente lunghi) ed in una maggior probabilità di andare incontro a patologie di tipo cardiovascolare e degenerativo.

A queste considerazioni si affianca l’attuale indisponibilità di strategie terapeutiche con medicinali convenzionali, atte alla modulazione dei fenomeni infiammatori cronici.
A questo contesto si aggiunge anche la necessità di rispettare le rigide normative di prevenzione anti-doping a tutela della salute dell’atleta; ciò aggrava la situazione di difficolta nella gestione della LGCI in ambito sportivo.

atleti

Acidosi e infiammazione

L’atleta presenta spesso una condizione di prevalente e persistente acidosi, ulteriore elemento che si associa alla LGCI nell’alterazione dei meccanismi di controllo omeostatico (figura 5).

LGCI e acidosi metabolica sono deleterie sia in termini di peggioramento delle performance sportive sia di alterazione dell’omeostasi fisiologica dell’atleta.

Mettere l’organismo nelle condizioni ideali per il mantenimento dell’equilibrio omeostatico e, di conseguenza, di una buona condizione di salute e di un’ottimale prestazione, è una necessità fondamentale per lo sportivo; essa è raggiungibile attraverso alcuni interventi: 1) contrastare l’acidosi tissutale riequilibrando il bilancio acido-base, 2) fornire substrati (principalmente oligoelementi e minerali) utili al riequilibrio minerale e metabolico, 3) antagonizzare i processi infiammatori e degenerativi cronici.

fig 5

Fig 5.A) Dilatazione della fase di acidosi tissutale causata dall’esaurimento dei sistemi tampone che regolano l’equilibrio acido-base. B) Ripristino della corretta ciclicità tra fase di acidosi e fase di alcalosi attraverso opportuna supplementazione alimentare.

L’infiammazione, e segnatamente l’infiammazione cronica di bassa intensità (LGCI), unitamente alle condizioni di stress ossidativo ed acidosi provocate dall’over-training, compromettono la performance atletica ed incrementano il rischio di infortuni, rallentando il recupero psico-fisico dagli infortuni stessi.

È possibile controllare l’infiammazione, ridurre il rischio di trauma e ridurre i tempi di recupero funzionale?

Basket

Il controllo della LGCI, al di là dalle ragioni che la causano, ed il mantenimento della ottimale funzionalità dei sistemi tampone, anche attraverso opportuni interventi farmacologici e nutrizionali, sono aspetti fondamentali nella vita di uno sportivo, sia per l’amatore sia per il professionista, contribuendo a mantenere un ottimale rapporto tra condizione di buona salute e alta prestazione sportiva.

L’approccio farmacologico low dose e nutraceutico fisiologico non sono solamente in grado di ridurre l’incidenza di infortuni ed innalzare la soglia di performance ma rappresentano il miglior esempio di efficace prevenzione delle patologie cronico-degenerative alle quali l’atleta è particolarmente soggetto, in presenza di LGCI.

I progressi nell’ambito della Farmacologia low dose hanno portato alla formulazione di farmaci a base di principi attivi naturali con attività antinfiammatorie o, per meglio dire, di modulazione dell’infiammazione.

Questa nuova generazione di farmaci porta a risoluzione l’infiammazione cronica agendo sulla fase di innesco, patologicamente prolungata nel tempo, regolarizzandola riducendo l’espressione di IL-1β, IL-6 e TNF-α e promuovendo allo stesso tempo la fase di risoluzione attraverso l’aumento dell’espressione di IL-10, che identifica, nella cronobiologia dell’infiammazione, la fase di risoluzione del fenomeno infiammatorio.

La gestione dell’atleta “cronicamente infiammato” attraverso l’approccio farmacologico descritto può ridurre la probabilità di infortuni e dei tempi di recupero ad essi connessi.

Dispositivi medici iniettabili a base di collagene

Il collagene rappresenta il 5-6% del peso corporeo ed è la proteina più abbondante nei Mammiferi. Legamenti, tendini, ossa, cartilagini, muscoli, pelle ed in generale la Matrice Extracellulare (ECM) hanno nel collagene il loro costituente fondamentale. (Boot-Handford e Tuckwell, 2003)

Meccanismo d'azione del collagene dei Guna Collagen Medical Devices

Il collagene presente nei Guna Collagen Medical Devices agisce come un bio-scaffold di matrice extra-cellulare attraverso la deposizione delle fibrille di collagene nella regione danneggiata, secondaria all’infiltrazione loco-regionale dei Guna Collagen Medical Devices.
Il collagene dei Guna Collagen Medical Devices viene iniettato localmente al fine di rimpiazzare, rinforzare, strutturare e proteggere (barriera aderente) i Tessuti dell’Apparato muscolo-scheletrico, migliorando la struttura anatomica e funzionale
delle fibre collagene e delle strutture che le contengono ed allo stesso tempo fornire un supporto meccanico alle aree coinvolte.

Da un punto di vista clinico, i Guna Collagen Medical Devices a base di collagene di origine suina possono essere considerati come dei bio-scaffold di matrice extracellulare, in grado di sostenere i meccanismi di riparazione e rigenerazione dei tessuti la cui componente connettivale è degradata a causa dei fenomeni di usura, invecchiamento o in seguito a lesioni.
Dalla pratica clinica è possibile attribuire ai Guna Collagen Medical Devices le seguenti funzioni e caratteristiche:
Induzione di processi di riparazione e rimodellamento,
Aumento della velocità di recupero funzionale,
Consolidamento e stabilizzazione dei risultati raggiunti anche con altri interventi terapeutici,
Facile utilizzo (iniezioni intra ed extra-articolari),
Controllo secondario della sintomatologia dolorosa,
Massima tollerabilità e profilo di sicurezza.

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Tecniche infiltrative con i Guna Collagen Medical Devices

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