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Esercizio fisico e salute mentale
Kathleen Mikkelsena, Lily Stojanovskaa, Momir Polenakovicb, Marijan Bosevskic, Vasso Apostolopoulosa, ⁎
Centro per le malattie croniche, College della Salute e la Biomedicina, Victoria University, Melbourne, Australia Accademia Macedone delle scienze e delle arti , Skopje, Macedonia Clinica di Cardiologia dell'Università, Scuola di Medicina, Skopje, Macedonia
INFORMAZIONI DELL’ARTICOLO parole chiave: Infiammazione, Sistema immunitario, Esercizio, Salute mentale, Stress dell’umore
SOMMARIO Esiste un corpus di letteratura in aumento che riconosce gli effetti positivi dell'esercizio sugli stati dell'umore quali ansia, stress e depressione, attraverso meccanismi fisiologici e biochimici, tra cui endorfine, mitocondri, target di rapamicina dei mammiferi, neurotrasmettitori e l’asse dell’ ipotalamo-ipofisi-surrene, e tramite l'ipotesi termogenica. Inoltre, i meccanismi psicologici influenzano gli effetti dell'esercizio sugli stati d'animo, come suggerito sia dall'ipotesi di distrazione (distraction hypothesis) sia dall'ipotesi di auto-efficacia (self-efficacy hypothesis). È stato anche dimostrato che l'esercizio riduce l'infiammazione attraverso diversi processi (infiammazione, citochine, recettori toll-like, tessuto adiposo e tono vagale), che possono contribuire a migliori risultati di salute nelle persone che soffrono di disturbi dell'umore.
INTRODUZIONE Ci sono molti studi che sostengono gli effetti positivi dell'esercizio sulla salute mentale [1-8]. Il risultato generale della ricerca indica che l'esercizio fisico può determinare molti cambiamenti fisiologici che portano a un miglioramento dello stato dell'umore, dell'autostima e dei livelli inferiori di stress e ansia. Gli effetti fisici dell'esercizio comprendono la riduzione della pressione arteriosa, un miglioramento della forma cardiovascolare, la perdita di peso e la prevenzione di malattie croniche come cancro, diabete,
ipertensione, obesità, osteoporosi e condizioni cognitive come l'Alzheimer [9-13]. Al momento, non esiste una prova conclusiva che implichi un singolo meccanismo o gruppo di meccanismi che influenzano in modo affidabile la relazione esercizio-umore, né sembra che la natura dell'esercizio sia aerobico che anaerobico sia un fattore significativo in quanto entrambe le forme l'esercizio possono portare a un miglioramento della salute mentale [14-16]. Sembra che i benefici dell'esercizio derivino da numerosi cambiamenti fisiologici o psicologici. Gli effetti fisiologici dell'esercizio possono includere un aumento dei livelli di endorfina [17-20], la temperatura corporea [21-24], la funzione mitocondriale e la mitocondriogenesi [25-27], un aumento del target nei mammiferi della rapamicina (mTor) da segnalare [28- 30], produzione di neurotrasmettitori [31-34] e attenuazione della risposta dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) allo stress [15,27,31]. Mentre gli effetti psicologici possono includere una distrazione dai sentimenti di depressione e ansia [35-37] e sentimenti positivi associati a padronanza e auto efficacia [8,38-40]. Ci sono molte prove che l'infiammazione e le malattie infiammatorie contribuiscono a disturbi dell'umore e alla cattiva salute mentale, e sembra che l'esercizio fisico possa aiutare a ridurre l'infiammazione ed essere benefico nel contribuire a migliori risultati di salute mentale nei pazienti che soffrono di disturbi infiammatori [1,41-44]. Lo scopo di questo articolo è di evidenziare le conoscenze attuali e in via di sviluppo sugli effetti positivi dell'esercizio sulla salute mentale.
METODOLOGIA Questo articolo di revisione presenta le attuali conoscenze sui benefici associati all'esercizio della salute mentale e ai meccanismi fisiologici e psicologici che contribuiscono a tali benefici. PubMed, Google Scholar e Medline sono stati cercati per articoli pertinenti utilizzando i seguenti termini chiave: esercizio fisico o attività fisica e mentale, esercizio fisico o attività fisica e depressione, esercizio fisico o attività fisica e stress, esercizio fisico o attività fisica e ansia, esercizio fisico e infiammazione, esercizio e malattia infiammatoria. Le pubblicazioni negli ultimi 10 anni sono per lo più citate.
Esercizio fisico e salute mentale Ci sono state molte ricerche sugli effetti dell'esercizio sulla salute mentale [45,46]. Questa ricerca suggerisce ripetutamente che un'attività fisica regolare può migliorare significativamente la salute mentale e ridurre i
fare una distinzione tra salute e idoneità legate alle abilità, quando si definisce la natura dell'attività fisica al fine di migliorare la salute mentale. La maggior parte degli studi che verificano gli effetti dell'esercizio sulla salute mentale, utilizzano un programma di esercizi che si concentra principalmente sul condizionamento cardiorespiratorio, utilizzando forme di esercizio aerobico che utilizzano l'attività prolungata di grandi gruppi muscolari, ad es. tapis roulant [1,5]. Ci sono meno studi su forme alternative di allenamento fisico che lavorano su forza muscolare, flessibilità, agilità, equilibrio e coordinazione. Questo tipo di allenamento può venire sotto forma di yoga, tai-chi, danza, arti marziali, ecc. Tuttavia, tali forme di esercizio non aerobico mostrano anche maggiori benefici per i risultati riguardanti l’umore. In effetti, lo yoga e il nuoto hanno dimostrato di migliorare notevolmente la rabbia, la confusione, la tensione e la depressione nelle persone rispetto a quelli che non partecipavano a nessuna attività fisica [47]. Quindi, l'esercizio aerobico potrebbe non essere l'unica forma di esercizio che può influenzare positivamente il miglioramento dell'umore. In uno studio randomizzato controllato di 79 partecipanti con disturbi d'ansia, gli effetti di regimi di esercizio aerobici (camminata vivace o jogging) rispetto a non aerobici (forza muscolare, flessibilità e rilassamento) hanno mostrato che i punteggi di ansia erano migliorati allo stesso modo in entrambi i gruppi [16 ] Allo stesso modo, 91 pazienti ricoverati con depressione grave, disturbo distimico o disturbo depressivo sono stati assegnati in modo casuale a regimi di esercizi aerobici contro non aerobici per 8 settimane e i punteggi di depressione sono stati ridotti in entrambi i gruppi. Non ci sono state differenze tra i gruppi, quindi gli effetti anti-depressivi rilevati non sono limitati al regime di attività fisica aerobica [53]. Inoltre, l'esercizio aerobico e le terapie di rilassamento e meditazione potrebbero essere efficaci nel ridurre i sintomi della depressione come psicoterapia. Uno studio ha coinvolto 74 partecipanti con depressione clinica, i quali sono stati assegnati in modo casuale a terapia di corsa, a psico-terapia o terapia di rilassamento tramite meditazione per 12 settimane. I sintomi della depressione si sono ridotti significativamente in tutti e 3 i gruppi, ma i confronti statistici tra i 3 gruppi non erano significativi [54]. Oh et al. ha condotto uno studio che ha cercato di capire la relazione tra i diversi tipi di esercizio e la qualità della vita di 7550 pazienti in Corea affetti da sindrome metabolica. Lo studio ha confrontato l'allenamento di resistenza, la flessibilità e il camminare su 5 sottogruppi di qualità della vita (mobilità, auto-cura, attività abituali, dolore /
disagio, ansia / depressione). È stato osservato che tutti i regimi di esercizio miglioravano la qualità della vita rispetto a coloro che non praticavano, e che l'esercizio della camminata migliorasse ulteriormente la qualità della vita in quei pazienti che soffrivano di sindrome metabolica rispetto a quelli che non lo facevano [55]. La coerenza dell'esercizio può anche avere un ruolo nei risultati positivi sulla salute. I dati di diverse ondate dello studio longitudinale taiwanese sull'invecchiamento, databili dal 1996 al 2007, sono stati analizzati retrospettivamente. Si è concluso che un esercizio costante, anche se la durata era di soli 15 minuti, 3 volte alla settimana era significativamente associato a un minor rischio di sintomi depressivi [7]. È evidente che l'esercizio migliora la sintomatologia dei disturbi mentali e che i regimi di esercizio sia aerobico che non aerobico sembrano essere altrettanto efficaci.
Effetti benefici dell'esercizio sulla salute mentale Uno dei disturbi mentali più comuni è l'ansia, che influisce sulla capacità di una persona di concentrarsi, dormire e svolgere compiti quotidiani. Gli studi indicano che l'esercizio fisico può ridurre i livelli di ansia, mentre quelli che non sono fisicamente attivi sono associati a livelli più elevati di ansia. Infatti, uno studio di meta-analisi su 42.264 persone ha dimostrato che l'esercizio migliora i livelli di ansia, con un esercizio più vantaggioso per chi soffre di ansia rispetto a quelli con disturbo psicologico non clinico e di gamma normale [51]. Inoltre, la depressione che è classificata in un range di tipi diversi può essere prevenuta se l'esercizio è regolare. L'esercizio può essere utilizzato anche per trattare i sintomi di lieve depressione. In effetti, l'esercizio fisico regolare è significativamente associato alla diminuzione della depressione e la frequenza dell'ansia e questo è stato dimostrato da uno studio trasversale effettuato su 269 adulti [56]. Allo stesso modo, negli adulti sani, è stato dimostrato che l'esercizio di qigong allevia l'ansia e riduce i livelli di stress in una revisione sistematica di 7 studi randomizzati controllati [57]. In 18 corridori maschi con dipendenza da esercizio, durante l'astinenza da esercizio per 2 settimane si è verificato un aumento della depressione, affaticamento, rabbia e confusione e diminuzione del vigore dell'umore rispetto al gruppo di controllo che non era stato ritirato[58]; tali sintomi sono migliorati una volta ripreso l'esercizio. Inoltre, in uno studio di metanalisi di 48.207 partecipanti, è stato dimostrato che l'esercizio ha migliorato la depressione [51]
possono beneficiare degli effetti sulla salute mentale acquisiti partecipando a un'attività fisica regolare. In una revisione sistematica di 16 studi randomizzati controllati, è stata osservata una tendenza a favore dell'esercizio fisico nel ridurre l’ansia e la depressione nei bambini e nei giovani fino a 20 anni [66]. Più recentemente, l'Islanda ha implementato un programma di esercizi per doposcuola per tutti i bambini che ha ridotto con successo il tasso di criminalità e la depressione tra i giovani [67].
Gli effetti negativi dell'esercizio sulla salute mentale Carichi di allenamento molto elevati possono portare a effetti dannosi, come l'induzione di uno stato anti-infiammatorio che può aumentare il rischio di sviluppare infezioni minori come le infezioni del tratto respiratorio superiore. Questo è un fenomeno spesso visto negli atleti d'élite che passano molte ore ad allenarsi duramente [43]. Gli effetti antinfiammatori dell'attività fisica possono contribuire a ridurre l'efficacia del sistema immunitario. Infatti, uno studio sugli atleti di resistenza inclini alle infezioni delle vie respiratorie superiori ha riscontrato che la produzione di IL-10 era 4 volte superiore rispetto agli atleti che non avevano malattie [68]. L'immagine di sé negativa e la percezione del peso corporeo sono più propensi a condurre le persone verso l'attività fisica, in particolare gli adolescenti [69], tuttavia l'esercizio come strategia di gestione del peso può essere compulsivo e portare a risultati di salute angoscianti, specialmente se associati a disturbi alimentari come bulimia, purging e tipi restrittivi come l'anoressia nervosa [70,71]. Le persone che diventano dipendenti dall'esercizio fisico e dall'esercizio fisico ossessivo sono a rischio di subire lesioni provocate dall'esercizio. Spesso è tuttavia difficile per queste persone astenersi dal loro regime di esercizio in quanto possono sperimentare sintomi di astinenza simili a quelli dei tossicodipendenti. Attingendo ai dati di uno studio condotto su 1601 studenti universitari, è stato dimostrato che la dipendenza da esercizio influiva negativamente sulla salute psicologica, gli studenti dipendenti dall’esercizio, toccavano punte più alte di ansia e depressione,con effetti negativi sulla soddisfazione personale, il comportamento sociale e i livelli di energia [72].
I meccanismi fisiologici dell'esercizio sugli stati d'animo Esistono diverse ipotesi fisiologiche e biochimiche sul perché l'esercizio migliori l'umore e la salute mentale. Questi includono l'ipotesi delle
endorfine, l'ipotesi termogenica, la disfunzione mitocondriale, il target di rapamicina dei mammiferi (mTOR), la disfunzione dei neurotrasmettitori e l'asse ipotalamico pituitario-surrenale (HPA), i quali sono stati proposti per svolgere un ruolo meccanicistico nei disturbi mentali alterati stati (fig. 1).
Ipotesi di endorfina La funzione principale delle endorfine è quella di aiutare il corpo a sopportare il dolore in periodi di dolore prolungato e stress. Numerosi atleti riportano sensazioni di euforia, sedazione e analgesia a seguito di intense sessioni di allenamento e queste sensazioni di benessere spesso definite "lo sballo dei corridori" sono un fenomeno ben noto tra gli atleti. Questi effetti sono stati principalmente attribuiti all'azione delle endorfine e infatti diversi studi hanno verificato elevati livelli plasmatici di endorfine dopo l'esercizio [18,20]. In 30 maschi debolmente depressi assegnati casualmente a 1 dei 3 gruppi di varia intensità di esercizio per 6 settimane, è stato notato che quelli sottoposti a esercizi di intensità elevata e moderata hanno mostrato un miglioramento nei livelli di depressione mentre il gruppo a bassa intensità no; i livelli di endorfina in questo studio erano inconcludenti [73]. Tuttavia, in corridori dipendenti da esercizio che si sono ritirati dalla corsa per 2 settimane –con la ripresa dell’esercizio, c'era una maggiore correlazione nei livelli di endorfina [58]. Inoltre, altri studi hanno dimostrato che la somministrazione di naloxone (un antagonista dell'endorfina), in dosi elevate, può prevenire l'attività del recettore degli oppiacei associata ai cambiamenti dell'umore [19,74]. È tuttavia difficile verificare il significato dei risultati a supporto dell'ipotesi di endorfina poiché i livelli sierici potrebbero non riflettere i livelli di endorfina nel sistema nervoso centrale e la valutazione di questa è una procedura altamente invasiva che, di per sé, potrebbe influire sull'umore. Di interesse, il sistema endocannabinoide ha effetti positivi sulla depressione. In effetti, l'esercizio ad alta intensità in 11 individui sani ha aumentato marcatamente i livelli di endocannabinoidi che possono influenzare gli effetti della depressione [75]. Più recentemente, le sensazioni soggettive di benessere sono state valutate dopo un prolungato esercizio fisico nei topi (tramite una ruota funzionante) e hanno notato che i livelli di endocannabinoidi erano significativamente aumentati e l'ansia e la sensazione di dolore erano diminuiti [17]. Questa è una delle prime dimostrazioni che lo "sballo del corridore" può essere correlato all'espressione dei recettori dei
apoptotici e necrotici. Si ritiene che il progressivo accumulo di disfunzioni somatiche possa determinare un declino della biogenesi e della funzione mitocondriale, che a sua volta è centrale nella fisiopatologia di un'ampia gamma di malattie umane inclusa la depressione [26,78]. I mitocondri svolgono un ruolo regolatore nella forza sinaptica e nella resilienza cellulare dei circuiti neuronali all'interno del cervello. Teorie recenti sulla depressione e sui disturbi dell'umore, centrate sulla neuroplasticità e sulla neurogenesi del cervello. Si ritiene che una cattiva salute mentale possa derivare da una scarsa neuroplasticità che può comportare l'incapacità di rispondere e adattarsi allo stress o agli stimoli avversi. I mitocondri svolgono un ruolo fondamentale nella neuroplasticità poiché la materia grigia ha un alto numero di mitocondri e subisce un'intensa attività neuronale. Infatti, si dice che un neurone corticale a riposo consuma 4,7 miliardi di molecole di ATP al secondo [79]. Lo stress cronico può portare a compromissione strutturale e funzionale in alcune regioni del cervello, ma la plasticità neurale, per funzione, può bloccare o ribaltare questo processo. La biogenesi mitocondriale si manifesta a velocità maggiore durante lo sviluppo e la riparazione neuronale; il fallimento di ciò a causa del declino della salute o della funzione mitocondriale può contribuire all'inabilità del sistema nervoso di prendere parte alla neuroplasticità, alla neurogenesi e allo sviluppo neuronale [26,78-81]. È ben documentato che l'esercizio fisico / attività fisica è direttamente correlato all'aumento della mitocondriogenesi e che gli individui che intraprendono principalmente attività aerobica mostrano un aumento dei numeri mitocondriali e delle capacità di utilizzazione dell'ossigeno [25,82,83]. Negli anziani (adulti di età compresa tra 60 e 80 anni), un programma di esercizi aerobici di 4 mesi migliora la perdita di contenuto mitocondriale del muscolo scheletrico [84]. Mirare alla disfunzione mitocondriale o migliorare la funzione mitocondriale tramite l'esercizio fisico può fornire un nuovo trattamento per la depressione e i disturbi legati all'umore. mTOR è una chinasi della proteina serina / treonina che controlla la crescita e il metabolismo delle cellule [85]. mTOR svolge un ruolo importante nello sviluppo e nell'invecchiamento ed è associato a effetti di apprendimento, di memoria e antidepressivi. Disturbi associati alla mTOR sono stati riscontrati in molti disturbi neurologici [86]. In particolare, la droga ketamina, un antagonista del glutammato / NMDA, che viene utilizzato nel trattamento della depressione, agisce aumentando la segnalazione di mTOR e, quindi,
sfruttando il suo effetto antidepressivo [87]. Allo stesso modo l'esercizio attiva l'mTOR nelle regioni cerebrali che si occupano di cognizione e comportamenti emotivi e può aiutare a migliorare gli stati di salute mentale riducendo gli effetti di stress, ansia e depressione [88]. Nei ratti, mTOR media i segnali nelle cellule muscolari scheletriche immediatamente dopo l'esercizio [28] e sia l'esercizio volontario che forzato aumenta i neuroni mTOR positivi nel cervello nella corteccia prefrontale mediale, nello striato, nell'ippocampo, nell'ipotalamo e nell'amigdala. Pertanto, esiste una relazione tra la segnalazione mTOR e una migliore funzione cognitiva e salute mentale [88].
Neurotrasmettitori Gli squilibri di serotonina, dopamina, noradrenalina e glutammato sono spesso osservati nel sistema nervoso centrale delle persone che soffrono di depressione [89]. Inoltre, le anomalie delle monoamine sono state implicate nelle persone che esprimevano disturbi dello spettro d'ansia [3]. La serotonina è lo squilibrio del neurotrasmettitore più comunemente trattato e fornisce la più forte evidenza per il coinvolgimento della disparità monoaminica nella patogenesi della depressione. Inoltre, l'invecchiamento è legato a evidenti menomazioni nella trasmissione della serotonina cerebrale, che si collega alla depressione in età avanzata. La depressione è gestita con successo in alcuni pazienti con inibitori selettivi della ricaptazione della serotonina (SSRI) che agiscono per prevenire la ricaptazione di monoammine come la serotonina e la noradrenalina, aumentando così la disponibilità di questi nel cervello [90]. Si ritiene che l'esercizio fisico possa anche aumentare i livelli serotoninergici e adrenergici nel cervello, agendo efficacemente allo stesso modo degli antidepressivi SSRI. Infatti, in partecipanti non allenati assegnati a un gruppo di esercizi sia aerobici che di stretching, i livelli di serotonina nel sangue erano aumentati (in modo simile all'effetto degli SSRI) dopo l'esercizio nel gruppo aerobico, che era anche correlato ai livelli ridotti depressione. Quindi, l'esercizio sembra funzionare più o meno allo stesso modo degli antidepressivi [50]. Inoltre, 16 maschi senior (64 anni) che hanno partecipato a uno studio di allenamento aerobico di 16 settimane hanno mostrato un aumento dei livelli di triptofano plasmatico [91]; livelli di triptofano del sangue sono noti per essere elevati in parallelo ai livelli di serotonina nel cervello che possono essere coinvolti negli effetti antidepressivi dell'esercizio negli anziani.
Ipotesi di distrazione L'ipotesi della distrazione suggerisce che piuttosto che il cambiamento fisiologico prodotto dall'esercizio fisico, il "time out" mentale potrebbe essere responsabile dell'umore che aumenta gli effetti dell'esercizio. Sembra che districarsi da pensieri negativi e preoccupanti sia una tecnica utilizzata da alcuni per aiutare a far fronte alla depressione. L'ipotesi della distrazione è stata concettualizzata per la prima volta quasi 40 anni fa, sulla base di uno studio in cui 3 gruppi hanno avuto un time out mentale, un gruppo attraverso l'esercizio, l’altro tramite un periodo di meditazione e il terzo a riposo su una sedia reclinabile. Era chiaro che tutti e 3 i gruppi hanno mostrato riduzioni simili di ansia e stress e si è concluso che l'ipotesi di distrazione può contribuire a migliorare la salute mentale [100]. Nel 1987 Nolen Hoeksema ipotizzò una teoria della depressione basata sulle risposte in base alla quale si prevedeva che un umore depresso avrebbe più probabilità di essere alleviato da risposte attive distraenti anzichè ruminando le risposte passive. In uno studio di 35 maschi e 34 femmine assegnate casualmente a impegnarsi in uno, (i) compito di distrazione attiva, (ii) un compito passivo di distrazione, (iii) un'attività di ruminazione attiva o (iv) un'attività di ruminazione passiva, è stato mostrato che il compito di distrazione attiva aveva una maggiore capacità di alleviare un umore depresso seguito dalla distrazione passiva,dalla ruminazione attiva e dalla ruminazione passiva [101]. È interessante notare che in molte palestre e centri fitness in tutto il mondo vengono forniti grandi schermi televisivi o monitor personali per i clienti, insieme a musica ad alto volume nel tentativo di distrarre le persone dallo sforzo e dalla fisicità dell'esercizio che stanno intraprendendo. In uno studio che indaga la distrazione dell'attenzione durante l'esercizio, è emerso che l'ascolto della musica ha avuto un effetto positivo sulla distanza di corsa, su un test di resistenza sul campo e sull'intensità dell'allenamento durante una sessione di allenamento con 53 ragazzi della scuola [37]. Un altro studio ha reclutato utenti della palestra ricreativa e ha scoperto che l'utilizzo di un video musicale motivazionale aveva migliorato le prestazioni degli esercizi ad alta intensità [35], mentre un terzo studio ha rilevato che la distrazione attentiva della musica ha avuto effetti positivi sulla perseveranza dei bambini obesi durante le sessioni di allenamento su tapis roulant [36 ]
Padronanza / auto efficacia
La teoria dell'ipotesi di autoefficacia / padronanza afferma che gli effetti fisiologici del completamento di un compito importante e impegnativo come una sessione di esercizi portano a una sensazione di padronanza che, di per sé, eleva l'umore. L'auto-efficacia o la propria convinzione nella propria capacità di successo è stata positivamente associata alla partecipazione fisica e negativamente correlata ai sintomi depressivi. La teoria dell'autoefficacia evidenzia l'importanza dell'autoregolamentazione. Maggiore è il livello di autoefficacia percepita, più è probabile che un individuo mantenga l'adesione agli obiettivi auto-impostati [40]. L'idoneità fisica e lo stile di vita sano sono da tempo legati all'autostima positiva, e quelli con una forte autostima hanno meno probabilità di soccombere al comportamento depressivo [60]. In effetti, l'effetto dell'autoefficacia per l'aderenza all'esercizio fisico è stato determinato nelle donne anziane che avevano sofferto di insufficienza cardiaca in un programma di deambulazione domiciliare di 12 settimane [39]. È stato notato un miglioramento della qualità della vita e dei sintomi depressivi nelle donne che hanno partecipato al programma di auto-efficacia dell'esercizio, rispetto al gruppo di controllo che ha partecipato alla sola istruzione [39]. Complessivamente sembrano esserci alcune prove per indicare che la distrazione e la padronanza / auto-efficacia possono contribuire all'effetto di elevamento positivo dell'umore dell'esercizio.
I meccanismi infiammatori dell'esercizio sugli stati d'animo L'infiammazione cronica è uno dei fattori principali che contribuiscono alle malattie croniche, causa principale di morte nel mondo [102]. L'infiammazione cronica è stata anche attribuita alla patogenesi della depressione e alla scarsa salute mentale [41]. C'è un crescente numero di prove che collegano il sistema immunitario e il sistema nervoso. Sta diventando sempre più chiaro che il sistema immunitario gioca un ruolo vitale nella patogenesi dei disturbi della salute mentale. Questi possono includere ansia, cambiamenti di umore e depressione. Spesso è lo scarso consumo di sostanze nutritive che porta alla disregolazione del sistema immunitario. Una cattiva alimentazione può causare modifiche nella funzione e nella produzione di alcuni neurotrasmettitori che a loro volta possono aumentare la sensibilità ai disturbi della salute mentale. Inoltre, si pensa che una risposta infiammatoria nell'intestino invochi un afflusso di mediatori dell'infiammazione attraverso il riflesso vagale / cerebrale. Questo a sua volta porta ad una maggiore attivazione dei metaboliti neurotossici, che
anti-infiammatorie, IL- 1 antagonista del recettore e IL-10 [111]. Le citochine IL-1 e TNF-alfa indotte da IL-6 pro sono state collegate a depressione, comportamenti di tipo depressivo e psicosi [103]. È stato anche dimostrato che l'esercizio fisico aumenta direttamente un profilo di citochine antinfiammatorie T helper 2 [104]. L'attività fisica può modificare lo stato neuro-immune della depressione alterando il fattore inibitorio della migrazione dei macrofagi, cellule T CD4 + specifiche del sistema nervoso centrale, microglia M2, astrociti, CX3CL1 e fattore di crescita insulino- simile-1. Tutti questi fattori si riferiscono a miglioramenti della funzione neuro-immunologica in relazione alla depressione [45].
Esercizio e tessuto adiposo Nel 2013 l'associazione medica americana ha formalmente classificato l'obesità come una malattia [112]. In realtà, l'obesità è legata alla patologia di molte malattie tra cui diabete, malattie cardiache, sindrome metabolica, malattie del fegato, cancro e disturbi infiammatori. L'obesità è ora l'unica grande minaccia per la salute pubblica e ha preso il posto del fumo come causa numero uno della morte prematura [35]. L'obesità causa uno stato consistente di infiammazione cronica di basso grado causata dall'attivazione e dalla produzione disregolata di citochine pro-infiammatorie. Il tessuto adiposo è composto da adipociti (o cellule adipose), tessuto connettivo, tessuto nervoso e cellule immunitarie ed è considerato il principale organo metabolico ed endocrino. Il tessuto adiposo può essere differenziato in adiposo bianco (cellule adipose bianche) che immagazzina i lipidi che rilasciano acidi grassi durante i periodi di digiuno, o marrone adiposo (cellule grasse marroni) che contengono un'abbondanza di mitocondri ed è principalmente usato per generare calore, lipidi brucianti e glucosio per mantenere l'omeostasi [107]. Nell'obesità, la natura del tessuto adiposo cambia. Negli individui magri, i piccoli adipociti promuovono l'omeostasi metabolica, ma nell'obesità i grandi adipociti reclutano i macrofagi e altre cellule immunitarie che producono citochine infiammatorie, cambiando l'ambiente del tessuto adiposo e contribuendo a una complessa rete infiammatoria. Il tessuto adiposo è responsabile della produzione di citochine pro-infiammatorie IL-1, IL-6, IL-17 e TNF-αlpha, INF-γamma e proteine chemiotattiche monocitarie [107,113]. Tuttavia, l'esercizio fisico può stimolare la perdita di tessuto adiposo che a sua volta riduce i livelli sierici di citochine pro-infiammatorie. Gli studi dimostrano che livelli più alti di IL-
[114] e TNF-alfa [115] sono secreti dal tessuto adiposo degli obesi rispetto ai soggetti magri. IL-6 è una delle citochine più frequentemente studiate in relazione alla depressione [103]. Una meta-analisi comprendente 583 pazienti tra 18 diversi studi di depressione e suicidalità ha rilevato che alti livelli di IL-6 (insieme a IL-1 beta) era altamente associato alla suicidalità rispetto a soggetti non suicidali e di controllo [116]. Allo stesso modo, studi hanno dimostrato che la somministrazione di TNF-alfa è legata al comportamento depressivo nei topi, mentre il trattamento anti-TNF-alfa inverte il comportamento depressivo nei topi e aumenta i punteggi depressivi negli umani, mentre i comportamenti depressivi non sono evidenti nel knockout del TNF topi [103,117]. Gli adipociti funzionano anche come organi endocrini che hanno numerosi ruoli metabolici e secernono adipocine e ormoni come la leptina e l'adiponectina che svolgono un ruolo nella sensibilità insulinica e nella regolazione del peso corporeo. Man mano che una persona diventa più grande e gli adipociti aumentano di dimensioni, si verifica una disregolazione che può predisporre la persona alla resistenza all'insulina e ai disturbi metabolici [118]. L'interazione tra obesità, infiammazione e depressione può essere mediata attraverso la dieta e l'esercizio fisico attraverso la perdita del tessuto adiposo e il ripristino della funzione immunitaria [46,107].
Esercitazione e recettori toll-like (TLR) Il TLR svolge un ruolo importante nell'immunità rilevando e riconoscendo i patogeni microbici. Il percorso TLR media l'infiammazione di tutto il corpo ed è stata implicata nella patogenesi della malattia infiammatoria. Infatti, vi è un numero crescente di prove che segnalano la presenza di TLR nell'artrite reumatoide, aterosclerosi, asma, diabete di tipo 1, lupus eritematoso sistemico, sclerosi multipla e infiammazione intestinale [119]. La presenza di TLR in cellule presentanti l’antigene, produce citochine infiammatorie e proteine che contribuiscono all'infiammazione, e ci sono anche prove che suggeriscono che potrebbe esserci un legame tra stile di vita sedentario, malattia e percorsi TLR. Diversi studi, tuttavia, hanno scoperto che un prolungato periodo di esercizio può ridurre l'effetto sull'espressione del recettore di tipo Toll (TLR 1,2,4) sui monociti per diverse ore dopo l'esercizio [42]. Un recente studio di Durer et al. hanno rilevato che l'esercizio acuto ad alta intensità riduceva l'espressione di TLR di monociti umani negli esseri umani con diabete di tipo 2 [120], mentre un altro studio mostrava una
nei pazienti con scompenso cardiaco cronico [125,126]. Questo aumento del tono vagale modifica il riflesso colinergico e antinfiammatorio portando ad una riduzione dell'infiammazione sistemica [106]. Vi è una suscettibilità per le persone che soffrono di infiammazione di essere più inclini a stress, ansia e depressione [127] mirando così all'asse dell'intestino cerebrale attraverso i mezzi di esercizio fisico che può portare a una diminuzione dell'infiammazione e migliorare i sintomi di scarsa salute mentale.
L'impatto negativo dell'esercizio sulle cellule immunitarie Finora, ci siamo concentrati sugli effetti positivi dell’esercizio sul sistema immunitario, tuttavia, vi sono prove che prolungati periodi di esercizio fisico intenso possono temporaneamente sopprimere o disregolare la funzione immunitaria per un periodo di 3-24 ore dopo l'esercizio. Questo tempismo, tuttavia, dipende dall'intensità e dalla durata dell'esercizio svolto. Precedenti studi hanno suggerito che un esercizio di 2 ore di esercizio fisico giornaliero correlato con una riduzione del 29% di sviluppare un'infezione del tratto respiratorio superiore rispetto a una persona sedentaria [128], tuttavia, un evento competitivo di corsa ultra-endurance lascia all'atleta una probabilità del 100-500% di sviluppare un'infezione [42,68,129]. I cambiamenti immunitari che si verificano dopo un intenso esercizio fisico possono includere aumento dello stress ossidativo, diminuzione dei TLR, aumento dell'apoptosi nei linfociti, diminuzione della chemiotassi neutrofila, diminuzione della proliferazione dei linfociti, inattivazione dei macrofagi e aumento di IL-4, IL -10 e trasformazione del fattore di crescita beta [42,109]. Questi cambiamenti possono tutti contribuire alla depressione della funzione immunitaria che dà un breve periodo di tempo ai patogeni intra-cellulari che cercano di trarre vantaggio da un ospitante con un sistema immunitario indebolito. Sebbene questo possa rappresentare un problema per gli atleti d'elite che hanno bisogno di mantenere il massimo della salute per prestazioni atletiche ottimali, è meno preoccupante per la maggior parte della popolazione che non mantiene programmi di allenamento così vigorosi. Prevalentemente, l'esercizio di moderata intensità serve come misura protettiva contro la suscettibilità alle infezioni.
Conclusione I disturbi della salute mentale compresi quelli di ansia, depressione e stress sono solitamente trattati con farmaci e psicoterapia. Alcuni individui, tuttavia, preferiscono approcci alternativi come l'esercizio fisico. Presentiamo
qui la prova che l'esercizio fisico può alleviare i sintomi di ansia, depressione e stati di stress. È chiaro che l'esercizio migliora il benessere mentale ed è una valida opzione di trattamento preventivo o aggiuntivo per migliorare i risultati di salute mentale.
