High-intensity interval training accelerates oxygen uptake kinetics and improves exercise tolerance for individuals with cystic fibrosis

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    13-04-2020

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    Arad, A.D., DiMenna, F.J., Gunaratnam, C., McElvaney, G.N., Moyna, M. N., Peled, M., Reuveny, R., Susta, D. Arad, A.D., DiMenna, F.J., Gunaratnam, C., McElvaney, G.N., Moyna, M. N., Peled, M., Reuveny, R., Susta, D.

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    High-intensity interval training accelerates oxygen uptake kinetics and improves exercise tolerance for individuals with cystic fibrosis

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    BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation

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    Esistono numerose evidenze secondo le quali l’esercizio fisico comporta benefici per i pazienti con fibrosi cistica; tuttavia i dati circa le modalità, la frequenza, la durata e l’intensità dell’esercizio necessitano di ulteriori approfondimenti. Oltre alla funzionalità polmonare (FEV1) ed alle stime circa la qualità della vita, anche il picco di velocità di assorbimento dell’ossigeno ottenuto da un test incrementale massimale è stato utilizzato per quantificare la capacità funzionale in individui con fibrosi cistica. Tuttavia sebbene vi sia una relazione inversa con il tasso di ospedalizzazione e di mortalità, il grado con cui il picco di VO2 riflette la capacità di soddisfare i bisogni della vita quotidiana è ancora poco noto.

    Ricerche recenti confermano che l’HIIT (High Intensity Interval Training) è efficace e sicuro per migliorare la capacità funzionale negli individui con fibrosi cistica poiché è uno stimolo per accrescere la funzione mitocondriale. È ragionevole pensare che per stimolare in maniera ottimale i mitocondri dei muscoli periferici sarebbe necessario migliorare qualsiasi restrizione delle funzioni respiratorie o cardiovascolari che potrebbero essere in contrasto con il nostro obiettivo. Il supplemento di ossigeno si è dimostrato in effetti efficace per ridurre la desaturazione di O2 e per diminuire gli sforzi cardiopolmonari sia durante gli esercizi con incremento massimale che durante gli esercizi a lavoro costante submassimale. L’inspirazione di un supplemento di O2 che contrasta l’ipossia associata ad esercizi ad alta intensità influenza la reazione a cascata di recettori mediati dall’ossigeno che regolano la risposta adattativa al training. È dunque plausibile l’idea che un regime di training che includa l’HIIT in congiunzione con un supplemento di ossigeno possa essere più efficace per migliorare la capacità di esercizio massimale e submassimale in soggetti con FC.

    La capacità di regolare il tasso submassimale dell’assorbimento di ossigeno è di importanza fondamentale per le funzioni quotidiane perché gli sforzi massimali solitamente non sono compiuti nella vita di tutti i giorni da questi pazienti. La capacità del training ad alta intensità di accelerare la cinetica di VO2 per gli individui con fibrosi cistica potrebbe essere aumentata con supplemento di O2.

    Il seguente studio, a singolo cieco e randomizzato, ha assegnato 6 soggetti con FC al gruppo sperimentale (O2+), con esercizi ad alta intensità con supplemento di ossigeno, e 5 soggetti con FC al gruppo di controllo (AMB), con gli stessi esercizi senza supplemento di ossigeno. Nove di questi hanno completato il cycling incrementale al limite della tolleranza, seguito da 8 settimane di cycling ad alta intensità (2 sessioni alla settimana con 45 minuti per sessione). Ogni sessione ha coinvolto intervalli di lavoro al 70% del tasso di lavoro massimo seguito da 60 secondi di recupero al 35%. In progressione, la durata degli intervalli di lavoro è stata aumentata a seconda della tolleranza dei partecipanti.

    Entrambi i gruppi hanno mostrato un aumento significativo nella durata del work interval (O2+, 1736 ± 141 v. 700 ± 154 s; AMB, 1463 ± 598 v. 953 ± 253 s; P = 0.000); tuttavia, l’aumento nel gruppo sperimentale è stato maggiore (P = 0.027). Durante il cycling a bassa intensità con un rate di lavoro costante, il tempo medio di risposta di VO2 è stato più breve nel post rispetto al pre- training (O2+, 34 ± 11 v. 44 ± 9 s; AMB, 39 ± 14 v. 45 ± 17 s; P = 0.000) mentre durante il cycling ad alta intensità con lavoro costante, il tempo di tolleranza è risultato maggiore (O2+, 1628 ± 163 v. 705 ± 133 s; AMB, 1073 ± 633 v. 690 ± 348 s; P = 0.002). Questi risultati sono simili in entrambi i gruppi.

    Otto settimane di HIIT hanno accelerato nei pazienti con FC la cinetica di VO2 e hanno aumentato il tempo di tolleranza allo sforzo sia con che senza supplemento di ossigeno, con differenze sensibili e non significative a favore della presenza del supplemento di O2. Questo tipo di esercizio è dunque di importanza fondamentale nell’aumentare la capacità funzionale in individui con FC.

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