Fitness cardiorespiratoria, esercizio fisico e pressione sanguigna

I risultati di grandi studi epidemiologici ben progettati e di popolazioni diverse supportano una robusta associazione inversa e indipendente tra attività fisica, fitness cardiorespiratorio e rischio di mortalità cardiovascolare e generale. L’associazione è indipendente da età, razza, sesso, malattie cardiovascolari documentate o comorbidità, compresa l’ipertensione.1,2 Nella pre-ipertensione e nell’ipertensione, il fitness cardiorespiratorio presenta proprietà preventive, prognostiche e terapeutiche.1-4 Pertanto, adeguati interventi sullo stile di vita, tra cui una maggiore attività fisica volta a migliorare la forma fisica cardiorespiratoria, sono raccomandati dall’ottavo rapporto del comitato nazionale congiunto per la prevenzione, l’individuazione, la valutazione e il trattamento dell’ipertensione (JNC 8) e dalle recenti linee guida della Società europea di ipertensione/ Società europea di ipertensione cardiologica come terapia iniziale per prevenire, trattare e controllare l’ipertensione.5,6 Questa revisione presenta le prove sugli aspetti preventivi, prognostici e terapeutici dell’esercizio fisico e dello stato di fitness dell’individuo sulla pressione sanguigna (BP).

Aspetti preventivi del fitness sulla pressione sanguigna

Il progressivo aumento della BP legato all’età è accompagnato da un aumento incrementale del rischio cardiovascolare evidente oltre livelli di BP di 115/75 mm Hg.7 L’evidenza suggerisce che questo aumento della pressione è preceduto dalla rigidità arteriosa, un importante e indipendente contributore all’ipertensione.8-12 In una certa misura, l’aumento legato all’età della rigidità arteriosa e della pressione è inevitabile (invecchiamento biologico). Tuttavia, una parte sostanziale del pronunciato aumento osservato nelle società industrializzate è patologico e più probabilmente una conseguenza dello stile di vita caratterizzato da diete ricche di grassi e sale e dall’inattività fisica che un risultato inevitabile dell’invecchiamento.13-19 Le popolazioni indigene che vivono uno stile di vita relativamente tradizionale da cacciatori-raccoglitori mostrano solo un aumento modesto e sostanzialmente inferiore della rigidità arteriosa e della pressione sanguigna rispetto agli individui che vivono in ambienti occidentalizzati.14,15 Inoltre, la salute vascolare è migliorata dall’attività fisica abituale e dai programmi di intervento con esercizi attuati nelle popolazioni occidentalizzate16-19 e diminuita dall’inattività e dal riposo a letto.18,19 L’aumento indotto dall’esercizio fisico dello shear stress sembra fornire lo stimolo fisiologico per gli adattamenti della funzione endoteliale e del rimodellamento vascolare osservati dopo l’allenamento fisico in soggetti sani.20

La pre-ipertensione, definita come livelli di pressione sistolica da 120 a 139 mm Hg o pressione diastolica da 80 a 89 mm Hg,21 è spesso un precursore dell’ipertensione.22 I risultati di cui sopra suggeriscono che il fitness cardiorespiratorio può attenuare il tasso di progressione dalla pre-ipertensione all’ipertensione. Questo concetto è stato studiato in 2303 veterani maschi di mezza età, pre-ipertesi, seguiti per 9,2 anni. Una più alta forma fisica cardiorespiratoria, riflessa da equivalenti metabolici di picco (METs; 1 MET=3.5 ml di consumo di ossigeno per kg di peso corporeo al minuto), raggiunta durante un test di esercizio standardizzato, era inversamente associata al tasso di progressione verso l’ipertensione. Rispetto agli individui con la più alta capacità di esercizio (>10 MET), il rischio aggiustato multivariato di sviluppare ipertensione era del 36% più alto per quelli con una capacità di esercizio da 8,6 a 10 MET; del 66% per quelli da 6,6 a 8,5 MET, e del 72% più alto per gli individui che raggiungevano ≤6,5 MET.23 Risultati simili sono stati riportati da altri,24 e una recente meta-analisi di 13 studi prospettici di coorte ha confermato un’associazione inversa, dose-risposta, tra livelli di attività fisica ricreativa e rischio di sviluppare ipertensione.3

Collettivamente, questi studi13-19 sostengono che gli aumenti insidiosi legati all’età della rigidità arteriosa, della pressione sistolica e dell’ipertensione incidente non sono del tutto inevitabili e che una maggiore attività fisica o uno stile di vita fisicamente attivo che porta ad un aumento della forma fisica cardiorespiratoria può attenuare e persino invertire il processo.18,20

Aspetti diagnostici della pressione sanguigna da sforzo

L’aumento fisiologico della pressione sanguigna si verifica durante l’esercizio acuto.1 Tuttavia, in alcuni individui, la pressione sistolica aumenta in modo sproporzionato rispetto al carico di lavoro. Questo aumento sproporzionato della pressione è associato negativamente a danni agli organi finali.25 Per esempio, nel nostro studio di 790 individui di mezza età, pre-ipertesi, la pressione sistolica durante l’esercizio con un carico di lavoro di ≈5 MET era il più forte predittore di ipertrofia ventricolare sinistra (LVH).25 La pressione sistolica ≥150 mm Hg era la soglia dell’LVH. Gli individui che hanno raggiunto una pressione sistolica ≥150 mm Hg avevano uno spessore della parete cardiaca significativamente maggiore, un indice di massa ventricolare sinistra (LVM) (Figura 1) e una capacità di esercizio inferiore rispetto a quelli con pressione sistolica <150 mm Hg. Inoltre, il rischio di LVH è aumentato di 4 volte per ogni aumento di 10 mm Hg della pressione sistolica >150 mm Hg. La BP a riposo nei 2 gruppi (BP sistolica ≥150 mm Hg e <150 mm Hg) era simile. Questi risultati suggeriscono che la risposta BP all’esercizio può essere utilizzato per identificare gli individui a rischio per LVH.

Pressione arteriosa da sforzo, stato di forma e significato clinico

L’aumento esagerato della BP durante l’esercizio può essere modulato dallo stato di forma dell’individuo. La pressione sistolica di individui in forma a ≈5 METs25 e la pressione ambulatoriale26 erano significativamente più basse rispetto a quelle di individui con bassa forma fisica. Inoltre, in uno studio controllato randomizzato di individui ipertesi che hanno completato 16 settimane di allenamento con esercizi aerobici, la pressione sistolica era <27 e <32 mm Hg rispetto ai valori precedenti l’allenamento ai carichi di lavoro assoluti di 3 e 5 MET, rispettivamente.27

Le prove suggeriscono anche che la risposta della pressione all’esercizio o allo sforzo fisico può modulare la struttura ventricolare sinistra. Nel summenzionato studio su individui pre-ipertesi,25 l’associazione capacità di esercizio-indice VMS era forte e inversa. Il rischio di LVH era inferiore del 42% per ogni aumento di 1 MET nella capacità di esercizio. Quando la coorte è stata stratificata in base al fitness cardiorespiratorio, gli individui meno in forma hanno esibito una pressione sistolica da sforzo e un indice LVM più elevati rispetto ai soggetti moderati e ad alto fitness (Figura 2). Inoltre, la BP da sforzo al carico di lavoro di ≈5 MET era il più forte predittore di LVM, mentre la BP a riposo era un predittore sostanzialmente più debole. Studi di intervento con esercizio fisico hanno anche riportato riduzioni significative dell’indice LVM in soggetti anziani con ipertensione di stadio 1 e 2.27-30

Collettivamente, questi risultati suggeriscono (1) la BP da sforzo ai carichi di lavoro da ≈3 a 5 MET riflette la BP durante le attività quotidiane; (2) una risposta anormale della BP a questi carichi di lavoro relativamente bassi (3-5 MET) fornisce l’impulso per l’aumento dell’LVM e la progressione verso l’LVH; (3) la risposta esagerata della BP è attenuata da esercizi di intensità moderata eseguiti regolarmente o da una maggiore attività fisica; e (4) la BP giornaliera inferiore porta alla regressione dell’LVM. Tuttavia, queste ipotesi si basano su dati epidemiologici prospettici,25,26 e sono necessari studi interventistici sull’esercizio fisico per comprovare questi risultati.

Il significato clinico e l’effetto sulla salute pubblica della relazione BP sistolica-LVM da esercizio è duplice. In primo luogo, la BP da sforzo può essere un marcatore di LVH presente e futuro e di ipertensione. In secondo luogo, la pressione da sforzo e l’indice LVM più bassi associati a una forma fisica più elevata suggeriscono che la progressione verso l’ipertensione e l’LVH può essere attenuata dall’aumento della forma fisica. Quindi, i programmi di esercizio progettati per migliorare la forma fisica possono essere utilizzati per attenuare il progressivo aumento della rigidità arteriosa, della pressione e dell’LVH.

Aspetti terapeutici del fitness cardiorespiratorio

Il consenso delle meta-analisi e di diverse revisioni è che i programmi strutturati di allenamento per l’esercizio aerobico o l’aumento dell’attività fisica di intensità moderata e volume adeguato portano a una riduzione indipendente di ≈4 a 10 mm Hg nella pressione sistolica e di 3 a 8 mm Hg nella pressione diastolica per gli individui con ipertensione di stadio 1, indipendentemente dall’età o dal sesso.1,3,31-33 Relativamente poco si sa sugli effetti dell’esercizio in individui con ipertensione di stadio 2 o con ipertensione resistente. Abbiamo notato una riduzione significativa della pressione nei veterani maschi con ipertensione allo stadio 2 e LVH dopo 16 settimane di allenamento aerobico di intensità moderata. A 32 settimane, la riduzione della pressione era più pronunciata anche dopo una riduzione del 33% dei farmaci antipertensivi nel gruppo di esercizio, mentre la pressione nel gruppo senza esercizio aumentava sostanzialmente.28 Abbiamo anche notato una riduzione significativa dello spessore della parete cardiaca e dell’LVM, simile a quella osservata con la maggior parte dei farmaci antipertensivi.34 Questo risultato era senza precedenti e clinicamente significativo perché l’LVH è considerato un fattore di rischio indipendente di mortalità.35

Risultati simili sono stati osservati in individui con ipertensione resistente, definita come BP che rimane sopra l’obiettivo nonostante l’uso concomitante di 3 agenti antipertensivi di classi diverse, uno dei quali è un diuretico.36 In questo studio, l’esercizio moderato è stato efficace nell’abbassare significativamente la pressione ambulatoriale delle 24 ore.37 La riduzione è stata simile a quella riportata da studi precedenti in individui con ipertensione da lieve a moderata.1,3,31-33

La maggior parte delle informazioni sull’esercizio e la pressione sono derivate da esercizi aerobici. Le informazioni disponibili sugli effetti dell’allenamento di resistenza o di forza sulla pressione a riposo sono limitate, contrastanti e suggeriscono che l’allenamento di resistenza è meno efficace dell’esercizio aerobico1,3,31,32 nell’abbassare la pressione a riposo.38,39 Le ragioni di ciò non sono note. Tuttavia, gli studi sull’esercizio di resistenza non supportano in modo coerente i miglioramenti della resistenza vascolare sistemica, della vasodilatazione endotelio-dipendente e della compliance arteriosa, meccanismi sospettati di mediare gli effetti ipotensivi dell’esercizio aerobico.33 Pertanto, si raccomanda che l’allenamento di resistenza possa servire come aggiunta a un programma di esercizio aerobico per la riduzione della BP31,32 e possa essere implementato come parte di un programma di esercizio completo.40,41

Capacità di esercizio e rischio di mortalità negli individui ipertesi e preipertesi

I risultati di studi epidemiologici ampi e ben controllati supportano un’associazione inversa, indipendente e graduale tra capacità di esercizio e rischio di mortalità in individui preipertesi e ipertesi.42-45 Per esempio, in una coorte di 4631 veterani ipertesi con molteplici fattori di rischio cardiovascolare, che hanno completato con successo un esercizio graduato, il rischio di mortalità al test era inferiore del 13% per ogni aumento di 1 MET nella capacità di esercizio.43 Rispetto agli individui meno in forma (capacità di esercizio ≤5 MET), il rischio di mortalità era inferiore del 34% per quelli della categoria di fitness successiva (5,1-7,0 MET) e diminuiva progressivamente fino a oltre il 70% per gli individui con la capacità di esercizio più elevata (>10 MET). Quando è stata considerata la presenza o l’assenza di fattori di rischio aggiuntivi all’interno delle categorie di fitness (dal meno adatto al più adatto), gli individui meno adatti (≤5 METs) con fattori di rischio aggiuntivi hanno avuto un rischio di mortalità del 47% superiore a quelli senza fattori di rischio. Questo aumento del rischio è stato eliminato nella categoria di fitness successiva (5,1-7,0 METs) ed è sceso a ≈≥50% in quelli con una capacità di esercizio >7,0 METs, indipendentemente dallo stato del fattore di rischio cardiovascolare.

L’interazione tra capacità di esercizio, indice di massa corporea e rischio di mortalità è stata valutata anche nei veterani ipertesi. Sono stati osservati tassi di mortalità progressivamente più bassi con l’aumento della capacità di esercizio all’interno di ogni categoria di indice di massa corporea. La riduzione del rischio di mortalità variava dal ≈40% in quelli con una capacità di esercizio di 5,1-7,5 METs al 70% in quelli con >7,5 METs.44

Per esplorare ulteriormente la relazione fitness-grasso e rischio di mortalità, abbiamo confrontato individui normopeso-bassa forma fisica con individui sovrappeso o obesi, ma in forma. Il rischio di mortalità era del 47% e del 60% più basso per gli individui in sovrappeso-moderato-fit e in sovrappeso-alto-fit, rispettivamente. Allo stesso modo, il rischio era del 55% più basso per gli individui obesi-moderati-in forma e del 78% più basso per gli individui obesi-alto-in forma. Questi risultati suggeriscono che è più vantaggioso essere in forma e sovrappeso o obesi piuttosto che normopeso e non in forma. Inoltre, sembra che gli individui ipertesi obesi possano beneficiare almeno quanto (se non di più) del fitness rispetto alle loro controparti sovrappeso o normopeso.44

Infine, tendenze simili nell’associazione fitness-rischio di mortalità sono state notate in 4478 individui pre-ipertesi e in quelli con pressione alta-normale (130-139/85-89 mm Hg), indipendentemente dai fattori di rischio.45,46 La riduzione più pronunciata del rischio (40%) è stata osservata negli individui a bassa forma fisica (livello di picco MET 6,1-8,0) rispetto ai meno adatti (livello di picco MET ≤6,0), suggerendo che livelli relativamente bassi di fitness cardiorespiratorio sono necessari per i benefici per la salute legati all’esercizio. La riduzione del rischio è stata progressivamente maggiore negli individui moderatamente in forma (58%) e altamente in forma (73%). Le tendenze erano simili, ma più pronunciate tra i giovani che tra gli anziani. Per ogni aumento di 1-MET nella capacità di esercizio, il rischio aggiustato era del 18% più basso per quelli ≤60 anni di età e del 12% per gli individui >60 anni.

In sintesi, una forte evidenza sostiene che l’esercizio regolarmente eseguito o un aumento cronico dell’attività fisica che porta ad una maggiore forma fisica cardiorespiratoria attenua il progressivo aumento della pressione legato all’età e previene l’ipertensione. Negli individui ipertesi, l’attività fisica abituale abbassa la pressione e il rischio di mortalità, indipendentemente da altri fattori di rischio. Infine, alcune prove suggeriscono che l’aumento della forma fisica cardiorespiratoria attenua la pressione sulle 24 ore e la risposta della pressione all’esercizio o allo sforzo fisico, abbassando così il rischio di LVH. L’associazione dose-risposta tra aumento della forma fisica cardiorespiratoria, BP e riduzione del rischio di mortalità supporta l’esistenza di un meccanismo causale. Tuttavia, il meccanismo o i meccanismi non sono ben compresi. È probabile che gli effetti favorevoli del fitness cardiorespiratorio, dell’esercizio e dell’attività fisica su diversi sistemi biologici e sui tradizionali fattori di rischio1 siano condivisi dal merito.

Footnotes