L’alterazione ed il ripristino di un corretto metabolismo osseo al tempo della pandemia: osteoporosi e covid-19

Al tempo del Covid-19 la segregazione domiciliare e la quarantena sono state tra le azioni necessariamente poste in essere per ridurre l’impatto dell’epidemia. I due termini, nell’accezione comune, sono spesso utilizzati quasi come sinonimi. La parola quarantena fu usata per la prima volta a Venezia nel 1127 in relazione alla lebbra e fu poi ampiamente adoperata in risposta alla morte nera (peste), anche se solo 300 anni dopo si iniziò a imporre la quarantena, nella forma più corretta, per la peste nel Regno Unito. La segregazione domiciliare, differente quindi dalla quarantena, è stata, in questo periodo, imposta ad una larghissima parte della popolazione italiana, con alcune conseguenze.

Il mantenimento di un corretto metabolismo scheletrico ed il suo naturale effetto di evitare una alterazione sia quantitativa che qualitativa della struttura del tessuto osseo è, come noto, multifattoriale: Dagli ormoni sessuali, femminili e maschili, alla cosiddetta inflamageing passando per i rapporti del tessuto osseo con il sistema immunitario, con l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene, con lo stress ossidativo e così via. Vi è, tuttavia, un elemento estremamente importante spesso sottovalutato o, perlomeno, non valutato con la sufficiente attenzione. L’attività fisica è fondamentale per il raggiungimento, il mantenimento ed il recupero di una massa ossea adeguata.

In questo periodo di inattività forzata, legata alla prolungata segregazione domiciliare, una delle vittime è stato il nostro sistema muscoloscheletrico. Sul quale, tra l’altro, ha influito negativamente anche una attivazione ridondante dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene sollecitato dallo stress emotivo per la limitazione dei propri movimenti e per i timori per la propria salute a causa della pandemia da covid-19 con un probabile incremento del cortisolo.

È frequente, inoltre, che un prolungato soggiorno a casa possa portare ad un aumento dei comportamenti sedentari, come passare troppo tempo seduti, distesi o sdraiati per attività su display, come videogiochi, televisione, dispositivi mobili, smartphone e così via, riducendo pertanto una regolare attività fisica e, di conseguenza, anche con un inferiore dispendio energetico e, quindi, con un aumento ponderale.

Ciò porta alla diminuzione della densità minerale corticale e alla compromissione della microarchitettura dell’osso trabecolare, con conseguente fragilità scheletrica e aumento del rischio di fratture. I dati sulla frequenza di frattura nei pazienti costretti a letto hanno mostrato che il 3,6% di 500 pazienti ha sofferto di fratture spontanee durante un periodo di follow-up di 6 anni, suggerendo che il disuso nell’osteoporosi è un problema clinicamente ed economicamente rilevante. Il nostro tessuto osseo ha necessità di essere stimolato dalla percezione della gravità come, ad esempio, banalmente, avviene caricando il piede di appoggio nella camminata (veloce) ed ancor più nella corsa. Un drammatico esempio di mancato carico è la ben documentata perdita ossea ad un tasso dallo 0,5% all’1,5% al ​​mese che colpisce lo scheletro degli astronauti per l’esposizione alla microgravità durante il volo spaziale. È stato calcolato che per loro vi è un aumento della probabilità di frattura del femore per cadute da 1 metro del 6% in più rispetto al preflight nel giorno successivo al rientro sulla terra e al 2% in più a 365 giorni ed è associato a una riduzione stimata del 18% della resistenza ossea. Ma non solo. La riduzione dell’attività motoria porta anche alla perdita di massa muscolare caratterizzata da una diminuzione della dimensione delle fibre muscolari, atrofia e del numero, ipoplasia (sarcopenia), tanto più marcata quanto maggiore è l’età di una persona.

Fortunatamente è possibile contrastare questo decadimento.

Sintetizzando al massimo la massa ossea è suscettibile di incremento attraverso l’attività fisica prevalentemente con tre meccanismi. Quello meccanico, sfruttando la gravità terrestre, quello vascolare, con un miglioramento del flusso sanguigno, e quello biochimico, legato all’interscambio di informazioni tra muscolo ed osso.

In periodo di segregazione domiciliare, in fase di riaperture più o meno complete, è necessario ricorrere ad esercizi ed attività fisiche che soddisfino uno o più di quei meccanismi sopra citati, sempre che non vi siano condizioni cliniche che ne controindichino l’esecuzione, come ad esempio fratture vertebrali da fragilità.

Lo stimolo meccanico è, tra i tre, forse quello maggiormente importante. Si basa su attività che potremmo definire ad alto impatto che vengono percepite dagli osteociti che hanno anche la funzione di meccanosensori, capaci, cioè di trasformare un segnale meccanico in segnale biologico. È una evoluzione della legge di Wolff, sviluppata dall’anatomista e chirurgo tedesco Julius Wolff (1836–1902) nel 19° secolo, che afferma che l’osso in una persona sana o in un animale si adatterà ai carichi ai quali è sottoposto, confermata ed affinata da Frost nel cosiddetto “the Utah paradigm” (bone, 1997). Per attivare questo carico meccanico è necessaria una “caduta” degli arti sul terreno e quindi sono possibili numerosi tipi di esercizio, sia nella propria abitazione che all’aperto che nelle palestre. Chi ne fosse capace potrebbe ad esempio eseguire i salti con la corda, sia a piedi uniti che alternati, cosa che è possibile effettuare ovunque. Come, ovunque, è possibile ricorrere allo step con un gradino di altezza compresa tra 20 e 25 cm e con un ritmo di 100/120 movimenti al minuto (magari, inizialmente, con l’aiuto di un metronomo facilmente scaricabile tra le app gratuite degli smartphone). Se effettuati quotidianamente o quasi per 15-20 minuti, anche in casa con l’ausilio di musica o di fronte ad uno schermo televisivo, sono sufficienti per dare quello stimolo meccanico ai filamenti che si allungano dagli osteociti all’interno dell’osso che, a cascata, attiverà la deposizione di nuovo tessuto e la sua calcificazione.

Il secondo meccanismo che ci può aiutare a mantenere le nostre ossa in buona salute è il meccanismo che potremmo definire, nella massima semplificazione, cardiovascolare. Il perché ci aiuta a mantenere in buona salute il nostro sistema scheletrico è di facile comprensione. Un allenamento aerobico determina una migliore performance cardiaca, incrementa il numero dei piccoli vasi periferici, permette un maggior afflusso di sostanze nutritive ai tessuti, non ultimo quello osseo. In somma è come quando curiamo le nostre piante con acqua e concime: hanno di che crescere. Il problema è che, purtroppo, per la natura stessa di questo tipo di attività è particolarmente difficile eseguirlo in ambiti confinati e necessita di spazi più ampi sia che sia il nuoto che la corsa che la camminata veloce (almeno 4.5 Km l’ora) che il ciclismo e così via. Uno studio del 2019 attuando un protocollo di allenamento di resistenza, basato sulla camminata veloce, che prevedeva tre sessioni settimanali di 60 minuti, ha dimostrato un incremento statisticamente significativo della densità minerale ossea. Il protocollo di allenamento includeva stretching e riscaldamento per 10-15 minuti, attività aerobiche come il passo e la camminata graduale per 35-40 minuti ed il raffreddamento / rilassamento per 10 minuti.

Infine il meccanismo che influenza la massa ossea attraverso la produzione di sostanze endogene con attività sia generalizzata (azione endocrina) sia localizzata (paracrina) ma anche con influenza sulla stessa cellula che la produce (autocrina), è forse quello più intrigante ma che necessita di conoscenze tecniche più approfondite e molto complesso nel suo insieme. Un esempio fra tutti è il rilascio dell’irisina da parte del muscolo in movimento. Questa miochina, scoperta in tempi relativamente recenti dalla Harvard Medical School, è parte di una proteina della membrana cellulare delle fibre muscolari (FNDC5 Fibronectin type III domain-containing protein 5) che viene separata e rilasciata in circolazione a seguito di una attività fisica ad elevata intensità (High Intensity Interval Training, l’H.I.I.T.), ma non solo. Una ricercatrice italiana (Grano, 2017) ne ha dimostrato successivamente l’influenza positiva sulla massa ossea. E quindi cosa fare?

Secondo un protocollo messo a punto dall’osservatorio internazionale della qualità dell’osso (OIQO) si possono eseguire una serie di esercizi ad attività mista isometrica/isotonica come il sollevare ripetutamente e velocemente con l’avambraccio un carico pari a 1/20 o 1/10 del massimo peso (Pmax) sollevabile per tante volte da raggiungere con la loro somma il Pmax in serie di 3 intervallate da 1 minuto di recupero. Queste serie sono incrementali nel numero e, solo in parte, nel peso applicato. Tale esercizio può essere esteso a tutti i distretti muscolari di braccia e gambe per una durata complessiva di massimo 40/60 minuti. Possono essere facilmente fatti nella propria abitazione o in una palestra dove, per esempio, il principio può essere applicato alla cosiddetta press leg.

In conclusione, tuttavia, non bisogna dimenticare che l’attività fisica migliore per il mantenimento di una buona massa ossea è quello che comprenda tutti i meccanismi sopra citati come ha dimostrato lo studio LIFTMORE del 2017 (high-intensity progressive resistance training,HiPRT, with impact loading) ed i programmi di recupero/mantenimento della massa ossea negli astronauti secondo l’European Astronaut Center della European Space Agency (2019).