Parametri di laboratorio nell`esercizio fisico

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Giuseppe Banfi
Università di Milano, Biochimica Clinica
Direttore Scientifico IRCCS Galeazzi Milano
Direttore Generale Fondazione Centro San Raffaele
Milano
Parametri di laboratorio nell’esercizio fisico
Varese 3 giugno 2013
La medicina di laboratorio nello sport
Gli esami di laboratorio sono utili in medicina
dello sport per
Identificare uno stato di malattia
Valutare le possibilità di performance
Valutare ed identificare l’utilizzo di sostanze
e/o procedure illecite
L’esercizio fisico induce adattamenti
metabolici, in particolare, l’esercizio
intenso e continuo, l’allenamento e le
competizioni possono determinare
modificazioni nelle concentrazioni sieriche
di numerosi parametri di laboratorio.
Le modificazioni biochimiche possono non rientrare
all’interno dei range di riferimento e suggerire al clinico
un approfondimento della situazione fisica dell’atleta,
talvolta con la sospensione dell’allenamento o della
competizione oppure possono rispecchiare una
diminuzione delle prestazioni dell’atleta.
Gli atleti sono una popolazione eterogenea
Non si possono utilizzare i valori di riferimento della
popolazione generale
Non si possono definire dei valori di riferimento tipici della
popolazione degli atleti
Occorre considerare i valori longitudinalmente dello stesso
individuo, in base alla differenza critica
Nel caso degli sport di squadra, i valori devono esser giudicati
anche nell’insieme del team
Occorre considerare le differenze di genere e di etnia
Haemoglobin concentration
Before Blom
ranking
Quantile
100% Max
99%
95%
90%
75% Q3
50% Median
25% Q1
10%
5%
1%
0% Min
Estimate
17.4
17.0
16.8
16.7
16.2
15.4
14.4
13.4
13.1
12.7
12.4
Test of goodness of normal fit before ranking
Kolmogorov-Smirnov D 0.081 Pr > D <0.010
Nazionale di sci alpino
Reticulocytes percentage
Quantile
Before Blom
ranking
100% Max
99%
95%
90%
75% Q3
50% Median
25% Q1
10%
5%
1%
0% Min
Estimate
2.40
2.30
1.99
1.52
1.28
1.04
0.77
0.67
0.59
0.46
0.45
Test of goodness of normal fit before ranking
Kolmogorov-Smirnov D 0.091Pr > D <0.010
Leukocytes
Leucopenia in professional football players
Watson HG, Meiklejohn DJ, Br J Haematol 2001;112:824-7
n= 20 footballers (age: 17-38)
leukocytes: range 3.36-8.17 x109/L; mean= 4.99
3/20 (15%) having leukocytes <1.5 x109/L
7/20 (35%) having neutrophils <2.0 x109/L
Bain et al, Br J Haematol 2000;108:483-7
leukocytes: means= 3.21 Africans
2.49 Caucasians
Leukocytes decreased with increased physical training
Heisterberg MF et al, J Strength Cond Res 2012 [Epub]
144
144athletes
athletes
386
386samples
samples
range:3,74
-11,90
range:3,74-11,90
x=
x=6,04
6,04±±1,41
1,41
Dolci
DolciAAet
etal,
al,Haematologica
Haematologica
2003;88:ELT31
2003;88:ELT31
Leukocytes
12
10
8
6
4
2
0
42 athletes
165 samples
30 athletes
79 samples
34 athletes
42 samples
38 athletes
100 samples
Variazioni ormonali nell’esercizio
fisico
INTENSITA’ DELL’ESERCIZIO
La risposta ormonale dipende dall’intensita’
dell’esercizio
E’ necessario raggiungere una certa intensita’
(threshold intensity) per stimolare una risposta
ormonale (60% VO2max) [vale per cortisolo,
ACTH, hGH, endorfine,renina, insulina]
Alcuni ormoni risentono del metabolismo
anaerobico lattacido (catecolammine, cortisolo)
Variazioni ormonali
nell’esercizio fisico
DURATA DELL’ESERCIZIO
La risposta ormonale dipende
dalla durata dell’esercizio
LA DURATA E’ PREDOMINANTE
SULL’INTENSITA’ DELL’ESERCIZIO
Stimoli per la liberazione ritardata di ormoni
sono la riduzione dei depositi glucidici, le
variazioni degli elettroliti, l’attivazione
surrenale (corticale e midollare)
Variazioni ormonali
nell’esercizio fisico
Le risposte ormonali all’esercizio sono:
RAPIDE
LENTE
RITARDATE
Risposte rapide: variazioni ormonali nelle
prime fasi dell’esercizio come per
catecolammine, ACTH, cortisolo.
Risposte lente: incremento graduale della
concentrazione ormonale che puo’ continuare
fino alla fine dell’esercizio ed oltre
Risposte ritardate: azione cumulativa che
determina la concentrazione finale nel siero.
Ormoni
Rapporto testosterone libero/ cortisolo
(FTCR)
From: G. Banfi and A. Dolci. J SPORTS MED PHYS FITNESS. 2006, 46:611-616
Ormoni
Rapporto testosterone libero/ cortisolo
(FTCR)
From: G. Banfi and A. Dolci. J SPORTS MED PHYS
FITNESS. 2006, 46:611-616
Marcatori epatici-Aminotransferasi
Composizione corporea
116 atleti professionisti maschi
7 discipline sportive:
giocatori di rugby
triatleti
calciatori
velisti
ciclisti
giocatori di basket
sciatori
Reclutamento prima dell’inizio dell’allenamento e della stagione competitiva.
Concentrazione media:
AST 24.4±10.5 U/L
ALT 23.6±6.5 U/L
Negli atleti, osservata una correlazione positiva tra BMI e ALT ed una debole
correlazione negativa tra BMI ed AST:
L’interpretazione di elevate concentrazioni di ALT deve tenere in considerazione il
BMI.
L’interpretazione di elevate concentrazioni di AST deve tenere in considerazione il
rilascio dell’enzima dal muscolo durante l’esercizio fisico.
Banfi et al. J Sports Med Phys Fitness 2008; 48: 197-200.
Sportivi vs sedentari
Nessuna differenza significativa nelle concentrazioni di AST e ALT osservate
negli atleti e nei soggetti sedentari.
Banfi et al. J Sports Med Phys Fitness 2008; 48: 197-200.
Nessuna differenza significativa nelle concentrazioni di AST e ALT osservate
negli atleti e nei soggetti sedentari.
Nessuna differenza nelle concentrazioni di aminotransferasi tra i gruppi di
atleti, concentrazioni più basse solo nei lottatori.
Lee et al. BMB Rep 2009; 42:605-610
20 maschi adolescenti (14-17 anni).
2 gruppi: controlli e boxers (durante
l’allenamento NT e IT ed il
combattimento).
L’attività fisica intensa non ha effetto
sulle attività di AST e ALT.
Aumento di entrambe le
aminotransferasi dopo il match.
Saengsirisuwan V. et al. Br J Sports Med 1998; 32:304-308
Aumento di 2-2.5 volte delle attività di
entrambi gli enzimi dopo il match
rispetto ai controlli.
Sportivi
Aminotransferasi rilasciate dai muscoli metabolicamente attivi, i livelli
possono aumentare dopo esercizio fisico acuto.
I livelli di AST e ALT differiscono durante e dopo le performances sportive.
Dopo una maratona in 37 corridori le concentrazioni di AST aumentano in
modo significativo, mentre quelle di ALT non aumentano in modo significativo
rispetto al basale.
Kratz A. et al. Am J Clin Pathol 2002; 118:856-863.
Sportivi
L’aumento delle aminotransferasi è legato all’intensità ed alla durata della
performance, come osservato per entrambi gli enzimi negli eventi sportivi di
ultraresistenza.
55 partecipanti
Corsa di lunga durata (1000 km in 20 giorni)
Aumento di AST (cinque volte) e CK (venti volte) fino al giorno 3, seguito
da un decremento nel corso della gara.
Aumento di ALT fino al giorno 6 (da 8 a 24 U/L), rimane poi a questo
livello fino a fine gara.
Nagel D. et al. Int J Sports Med 1990; 11:441-445
Sportivi
25 giocatori di footbal professionisti durante l’allenamento (due volte
al giorno) che hanno richiesto reidratazione per severi crampi
muscolari generalizzati dopo la sessione.
Correlazione tra l’aumento di AST e la presenza di crampi muscolari.
Maddali S et al. Am J Sports Med 1998; 26:820–824.
Sportivi: sindrome metabolica
69 giocatori di football americano professionisti
Giocatori con peso corporeo maggiore presentano marcatori di
sindrome cardiometabolica:
Pressione sanguigna >o=130/85 mm Hg
Glucosio a digiuno >o=100 mg/dL
Trigliceridi >o=150 mg/dL
Circonferenza >o=100 cm
High-density lipoprotein (HDL) <o=40 mg/dL
Elevati livelli di AST e ALT (>30 U/L) correlano con obesità
viscerale, ipertensione, marcatori di sindrome cardiometabolica
ed insulino resistenza
Elevati livelli di aminotransferasi sono legati ad un coinvolgimento
epatico nella sindrome metabolica, in contrasto con l’apparente
stato di salute degli atleti.
Selden MA et al. South Med J 2009; 102:1003-1006.
Sportivi: abuso di steroidi anabolizzanti
32 bodybuilders e sollevatori di pesi maschi:
15 Ex-dipendenti, non assunzione da almeno 12-43 mesi (dosaggio medio
700 mg per 26 settimane per anno per 9 anni)
17 ancora dipendenti (750 mg per 33 settimane per 8 anni)
Urhausen A. J Steroid Biochem Mol Biol 2003; 84:369-375.
ALT e AST più elevate (incremento di 2 volte) negli sportivi che ancora abusano
degli steroidi anabolizzanti rispetto agli ex-dipendenti.
Gli elevati livelli enzimatici degli enzimi epatici possono essere la conseguenza
dell’abuso di steroidi anabolizzanti che vengono metabolizzati nel fegato.
Sportivi: abuso di steroidi anabolizzanti
Urhausen A. J Steroid Biochem Mol Biol 2003; 84:369-375.
Le concentrazioni di aminotransferasi sono correlate con la durata
dell’assunzione ed il dosaggio somministrato delgli steroidi
anabolizzanti.
N.B. il dosaggio ormonale è cruciale dal momento che gli enzimi epatici
possono risultare all’interno del range di riferimento, se assunti a basso
dosaggio.
Marcatori epatici-Bilirubina
La produzione di bilirubina dipende strettamente dalla distruzione
degli eritrociti e dal loro fisiologico turnover (catabolismo
emoglobina).
L’emolisi intravascolare, è una causa comune del turnover dei globuli
rossi (GR) negli atleti, è provocata da:
Impatto con il terreno (footstrike haemolysis)
Danno meccanico dei GR durante le continue contrazioni
muscolari
Stress ossidativo
Perturbazione dell’omeostasi osmotica (danno della membrana)
L’emolisi aumenta durante l’esercizio intenso, le concentrazioni
sieriche di bilirubina totale ed indiretta sono spesso elevate negli
atleti.
20 calciatori d’elite reclutati prima della
fase di competizione vs soggetti
sedentari.
Nessuna differenza nella
concentrazione media di bilirubina tra:
atleti (0.89 0.36 mg/dL)
controlli (0.86 0.47 mg/dL)
Sportivi
37 maratoneti
Progressivo aumento della bilirubina totale e diretta dopo la gara
In 19/37 participanti, livello di bilirubina più elevato dell’intervallo di riferimento:
l’incremento è giustificato dall’aumentata emolisi durante la gara.
Sportivi
7 maschi e 3 femmine, ultraendurance race (1600 km, durata 16 giorni).
Aumento della bilirubina da 1.1 a 1.9 mg/dL al giorno 4, drastico calo a
0.9 al giorno 11, e stabilizzazione a questo livello fino a fine evento.
Valori più bassi di aptoglobina osservati al giorno 3, a dimostrazione che
l’emolisi ha un picco durante la prima fase dell’evento.
Fallon KE, Br J Sports Med 1999; 33:264-269.
Sportivi
I risultati mostrati confermano:
il precoce incremento e la successiva stabilizzazione della bilirubina già
osservati in 15 atleti maschi durante una corsa estrema (500 km, 20
giorni).
Wade CE et al. Eur J Appl Physiol 1985; 54:456-460.
il marcato incremento da 1.0 0.1 a 3.1 0.4 mg/dL della bilirubina in 15
corridori maschi dopo una corsa di ultraendurance (246 km, 32–36 h).
Schulpis KH et al. Scand J Clin Lab Invest 2008; 68:228-232.
Stagione competitiva
10 giocatori di calcio d’elite reclutati:
Alla fine della stagione (Maggio)
Dopo il periodo di riposo (Giugno)
Dopo il successivo training prima della stagione (Agosto).
Reinke S. Plos One 2009; 4:e4910.
Valori medi di bilirubina aumentano alla fine del periodo di riposo (1.05 mg/dL), e tornano ai valori
basali (0.7 mg/dL) prima dell’inizio della nuova stagione.
I valori misurati alla fine della stagione rappresentano la fase di massimo esaurimento.
L’aumento della bilirubina dopo la fase di recupero, in associazione con l’aumento di granulociti, IL8, nitrato e ferritina indicano una ipoperfusione compensata ed una relativa ipossia durante la
stagione, seguita da una riperfusione durante la fase di recupero, associata a turnover delle proteine
muscolari e reazione infiammatoria endoteliale.
Stagione competitiva
24 giocatori di rugby (19–35 anni) della Nazionale Italiana.
Prelievo di sangue:
Prima dell’inizio dell’allenamento e della stagione competitiva (Agosto 2004)
Alla fine della stagione competitiva (Maggio 2005)
Aumento della bilirubina dopo la stagione (da 0.4 a 0.6 mg/dL) accompagnato da un
decremento dell’aptoglobina, dimostrando il continuo e crescente effetto dell’emolisi nel
tempo.
Il volume sferico cellulare medio (MSCV), indice eritrocitario, diminuisce alla fine della
stagione.
Dal momento che la diminuzione del MSCV associata ad un aumento della bilirubina è
un segno specifico di distruzione eritrocitaria, dovrebbero essere stabiliti specifici
schemi di allenamento e competizione e modificazioni nella dieta o terapia basati su
questi valori.
Banfi G. et al. Lab Hematol 2007; 13:103-107.
Marcatori del muscolo scheletrico
L’esercizio fisico intenso può provocare, almeno
a livello muscolare, una condizione conosciuta
come rabdomiolisi da esercizio intenso (ERB).
Il danno si manifesta a livello fisico con
debolezza, perdita di forze, crampi muscolari ed,
a livello biochimico, con la presenza di aumentati
livelli di proteine muscolari in particolare:
creatina chinasi (CK)
lattato deidrogenasi (LDH)
mioglobina
Marcatori del muscolo scheletrico-CK
Sportivi
37 maratoneti
L’aumento della CK sierica durante l’esercizio fisico dipende dalla
durata dello stesso, con picchi registrati dopo eventi di endurance.
Livelli di isoenzima CK-MB più elevati (il
doppio circa) in sportivi (n=30+30 cilisti e
sciatori professionisti) che in controlli
sedentari (n=30), dopo 24-48 h di riposo
dall’ultimo allenamento.
Questa notevole differenza con i controlli
sedentari è comparabile tra gli atleti
praticanti un allenamento con carico di
lavoro medio (30-90 min/giorno) o elevato
(> 90 min/giorno).
Lippi G. et al. Clin Chem Lab Med 2005; 43:741-744.
Overtraining
I livelli di CK dovrebbero essere monitorati durante e dopo l’esercizio per valutare il
recupero, ovvero definire se I livelli sono tornati al basale o persistono elevati,
rappresentando un segnale di trauma, overtraining o patologia muscolare.
Coutts AJ. Et al. Eur J Appl Physiol 2007; 99:313–324.
In giocatori di rugby sottoposti ad allenamento intensivo (IT) le concentrazioni sieriche
di CK dopo un ciclo di esercizi programmati sono più elevate di quelle degli atleti
sottoposti a normale allenamento (NT).
Overtraining
Il recupero muscolare non può essere stabilito unicamente
valutando le modificazioni dei livelli sierici di CK, dal
momento che non esiste correlazione tra il rilascio
dell’enzima nel siero e la riduzione della performance
sportiva dopo l’esercizio.
Margaritis I et al. J Sports Med Phys Fitness 1999; 39:133–139.
Livelli di CK elevati in modo persistente,
unitamente a ridotta tolleranza all’esercizio
fisico sono indicatori di overtraining
Valori di riferimento nell’atleta
Atleti: 483 maschi e 245 femmine (range di età 7–44 anni).
Campioni raccolti durante la fase di allenamento e competizione (allenamento per 2–25
anni, 5–10 sessioni di allenamento a settimana, 1–2 h di esercizi per sessione).
Sport praticati sia di resistenza che di potenza:
Mougios V. Br J Sports Med 2007; 41: 674-678.
Il valore del limite superiore dell’intervallo di riferimento, sia per maschi che per
femmine, è doppio rispetto a quello riportato per I non-atleti e fino a sei volte più elevato
di quello riportato per I soggetti sedentari in letteratura.
Valori di riferimento nell’atleta
Limite dello studio: reclutamento in diverse fasi della stagione sportiva.
Merito dello studio: definizione delle concentrazioni per specifici sport.
Giocatori di football (maschi)
URL 1492 (CI 924–1908)
LRL 83 U/L (CI 53–84)
Nuotatori (maschi)
URL 523 U/L (CI 435–543)
LRL 70 U/L (CI 61–89)
Mougios V. Br J Sports Med 2007; 41: 674-678.
Marcatori del muscolo scheletrico-LDH
Sportivi
15 maschi, corsa di 21-km.
Campioni raccolti prima della corsa, subito dopo, 3,6,24 h dopo.
Il picco per i diversi analiti valutati varia ampiamente ed è stato osservato un
incremento rispetto ai valori registrati prima della corsa: AST (1.1 volte), LDH (1.3
volte), e mioglobina (3 volte) hanno mostrato un picco 3 h dopo la corsa, mentre CK
(1.8 volte) e CK-MB (1.5 volte) hanno mostrato un aumento anche 24 h dopo la
corsa.
Lippi G et al. Scand J Clin Lab Invest 2008; 68:667-672.
Marcatori del muscolo scheletricoConclusioni
La concentrazione di CK sierica aumenta dopo l’esercizio.
C’è una correlazione tra la concentrazione di CK e l’intensità e la
durata dell’esercizio.
Valori estremamente elevati di CK si riscontrano durante la
rabdomiolisi.
Il mancato ritorno ai valori basali (recupero incompleto) segnala
la presenza di trauma o overtraining.
Le concentrazioni di CK possono essere utilizzate per
monitorare lo stato dell’atleta con danno muscolare e,
conseguentemente per deciderne il ritorno all’attività fisica.
Funzionalità renale-Creatinina
La concentrazione sierica di creatinina è il parametro più
ampiamente utilizzato e comunemente accettato per valutare la
funzionalità renale nella pratica clinica.
In medicina sportiva è un parametro comunemente utilizzato per
stabilire lo stato di salute dell’atleta, specialmente nelle condizioni
in cui il bilancio elettrolitico è cruciale.
La concentrazione sierica di creatinina è generalmente più elevata
negli atleti che nei soggetti sedentari, come conseguenza della
massa muscolare più elevata:
Intervallo di riferimento per la popolazione generale (maschi adulti)
62–115 µmol/L (0.7–1.3 mg/dL – conversione: µmol/L/88.4)
Negli atleti valori frequentemente più elevati di 115 µmol/L (1.3 mg/dL)
220 atleti d’elite (valore medio 1.1±0.2 mg/dL):
15 triatleti (0.99±0.007 mg/dL)
29 giocatori di basket (1.15±0.007 mg/dL)
35 ciclisti (0.93±0.007 mg/dL)
13 motociclisti (0.92±0.09 mg/dL)
27 giocatori di calcio (1.27±0.09 mg/dL)
23 marinai (1.08±0.11 mg/dL)
34 sciatori (1.15±0.10 mg/dL)
44 giocatori di rugby (1.30±0.11 mg/dL)
Banfi G, Del Fabbro M. Clin Chem 2006; 52:330-1
Campioni di sangue ottenuti prima dell’inizio dell’allenamento specifico e della
stagione competitiva.
Controlli sani age-matched (n=100) (valore medio 1.0±0.1 mg/dL)
→ Sono state osservate differenze significative tra ogni gruppo di atleti praticanti
diversi sport ed il gruppo controllo, con differenze nella distribuzione delle frequenze.
Le concentrazioni di creatinina sieriche sono influenzate dalla
massa corporea.
È stata osservata una correlazione tra l’indice di massa corporea
(BMI) e le concentrazioni dell’analita nella popolazione generale
(essendo un catabolita della creatina, la concentrazione di
creatinina dipende dalla massa muscolare).
Correlazione positiva (r= 0.48, p<
0.001) tra creatinina e BMI (tutti i
valori)
Differenze significative tra
concentrazioni di creatinina e BMI tra
I differenti sport
BMI< 25 kg/m2 (n= 65)
creatinina sierica= 1.10 ± 0.19 mg/dL
BMI> 25 kg/m2 (n= 86)
creatinina sierica= 1.22 ± 0.14 mg/dL
Banfi et al., Br J Sports Med 2006
Modified from:
Banfi G, et al. Sports Med 2009;39:331-7
Ciclisti e triatleti hanno tipicamente una bassa % di massa grassa
ed I livelli più bassi di creatinina, mentre i giocatori di rugby hanno
una % di massa grassa relativamente elevata e presentano I livelli
più elevati di creatinina.
Ciclisti professionisti mostrano valori inferiori rispetto a quelli di
soggetti sedentari.
Necessità di interpretare i valori di creatinina negli sportivi in base al
tipo di sport che praticano.
Milic R, Banfi G, Del Fabbro M, Dopsaj M. Serum creatinine
concentrations in male and female elite swimmers. Correlation
with body mass index and evaluation of estimated
glomerular filtration rate. Clinical Chemistry and Laboratory
Medicine 2011;49:285-9.
Composizione corporea: ruolo del genere
Correlazione tra I livelli di creatinina ed
il BMI in entrambi I sessi.
La differenza tra sessi sia per I livelli di
creatinina che per il BMI è
statisticamente significativa (p< 0.01).
Milic R, et al. Clin Chem Lab Med 2011;49:285-9
Composizione corporea: ruolo del genere
- Distribuzione dei valori di creatinina
- Concentrazioni di creatinina sierica (µmol/L) durante le diverse fasi
della stagione competitiva
Fase della stagione e disciplina sportiva
Dati controversi:
I livelli di creatinina non sono influenzati dall’allenamento, dalla
competizione (Gert J. Clin Nephrol, 2002) e dall’attività fisica
estrema (1600km ultramarathon - Fallon KE. Br J Sports Med 1999).
Incrementi (20%) nei livelli di creatinina sono stati osservati in
prestazioni di resistenza (marathon cycling - Neumayr G. Int J
Sports Med, 2003) e ultra resistenza (marathon – Kratz A. Am J Clin
Pathol, 2002).
Fase della stagione e disciplina sportiva
- 44 atleti d’elite
• 18 giocatori di rugby
• 13 sciatori
• 13 ciclisti
- La concentrazione di creatinina è legata al BMI
- Non ci sono differenze nel BMI nell’intera stagione per tutti gli atleti
- I valori di creatinina si modificano durante la stagione nei giocatori
di rugby e negli sciatori, ma non nei ciclisti
Funzionalità renale-eVFG/creatinina
- Equazioni basate sulla creatinina, che tengono in considerazione
fattori che potenzialmente influenzano la concentrazione sierica
dell’analita, sono utilizzate per la stima della velocità di filtrazione
glomerulare (VFG), considerata parametro di stima funzionalità
renale.
Equazione di Cockcroft–Gault (CG)
Equazione Modification of Diet in renal Disease Study (MDRD)
Equazione Chronic Kidney Disease-Epidemiology Collaboration (CKD-EPI)
where Scr is serum creatinine (mg/dL), k= 0.7 for females
and 0.9 for males, a= -0.329 for females and -0.411 for
males, min indicates the minimum of Scr/k or 1, and max
indicates the maximum of Scr/k or 1]
Funzionalità renale-eVFG
La superficie corporea (Body Surface Area,
BSA) è stata utilizzata come parametro di
normalizzazione della VFG.
il peso dei reni ed il metabolismo basale
sono proporzionali alla superficie corporea
negli individui normali di differente età e
BMI.
Nella pratica clinica, solitamente, essa
viene normalizzata utilizzando un valore
arbitrario di BSA di 1.73 m2 per favorire il
confronto della VGF tra diversi individui.
L’utilizzo di questo valore arbitrario offre dei
vantaggi teorici e pratici rispetto al valore
reale di BSA, ma non può essere applicato
come una costante nella popolazione
occidentale.
Heaf, Clin Physiol Funct Imaging 2007
Calcolo della BSA
Equazione di DuBois & DuBois
Equazione di Haycock and Swarz
Normalizzazione eVFG
GFRCORRECTED = GFRMEASURED x (1.73/BSA m2)
Milic R, et al. Eur J App Physiol 2011;112(1):201-6
- I valori di eVFG corretti con i reali valori di BSA differiscono da quelli
non corretti, ma solo nei maschi (giocatori di rugby e calciatori).
Milic R, et al. Eur J App Physiol 2011;112(1):201-6
- Correlazione tra I livelli sierici di creatinina ed il BMI nell’intero gruppo di
atleti (r= 0.82).
- Correlazione confermata per tutti i nuotatori (y= 55.5 + 1.25x, r2= 0.06)
ed i giocatori di rugby (y= 144.27 – 0.98x, r2= 0.04), suggerendo che le
caratteristiche antropometriche degli atleti appartenenti a differenti
discipline sportive sono in grado di influenzare le concentrazioni di
creatinina.
- 1 ProTour team
- 9 ciclisti
- 3 time-points
• Pre-gara (Giorno -1)
• Giorno 12
Day -1
• Giorno 22
-
23 giorni
21 tappe
3524.5 km (lunghezza)
62332 m (dislivello)
Pendenza media: 6%.
Pendenza massima: 22%
Day 22
Day 12
Parameter
BMI (Kg/m2)
BSA
Day -1
Day 12
Day 22
20.93±1.2
20.85±1.1
20.40±1.0*
HaycockSchwartz
DuBois
HaycockSchwartz
DuBois
HaycockSchwartz
DuBois
1.86±0.09
1.88±0.08§
1.85±0.08
1.88±0.08§
1.83±0.09*
1.86±0.09*§
* significantly different from Day -1 and Day 12 (p<0.01)
§ significantly different from the correspondent BSA calculated by Haycock and Schwartz equation (p<0.001)
Colombini A, et al. Scand J Clin Lab Invest. 2012;72(2):114-20
- Trend di diminuzione del BMI, significativamente più basso alla fine
della gara.
- Trend di diminuzione della BSA, significativamente più bassa alla fine
della gara.
sCreatinine
µmol/L
eGFR CG
mL/min/1.73
m2
eGFR CKD-Epi
eGFR MDRD
m2
m2
mL/min/1.73
mL/min/1.73
eGFR
MDRD/BSADuBois
eGFR
MDRD/BSAHS
mL/min/m2
mL/min/m2
Day -1
65.9±6.2
134.7±13.3
151.6±18.1
135.5±15.4
124.7±18.0
126.5±18.1
Day 12
67.0±7.2
132.2±13.1
148.8±20.0
133.1±17.0
122.8±19.8
124.7±20.2
Day 22
69.7±7.9
126.1±17.0*
142.6±23.3
127.8±19.8
118.9±21.9
121.0±21.9
Colombini A, et al. Scand J Clin Lab Invest. 2012;72(2):114-20
- Concentrazioni di creatinina sempre al di sotto del limite di riferimento per
la popolazione generale (76–115 µmol/L).
- Non sono state osservate differenze significative tra i timepoints nelle
concentrazioni di creatinina (nonostante l’aumento) e nei valori di eVFG
(nonostante la diminuzione).
- eVFG corretta con i reali valori di BSA ha mostrato i valori più bassi.
Funzionalità renale-Cistatina C
Cistatina C
Proteina, famiglia degli inibitori
delle cisteina-proteasi (13 kDa)
Prodotta e rilasciata nel sangue con velocità
relativamente costante da tutti i tessuti
(gene conservativo)
filtrata liberamente dai glomeruli
completamente riassorbita e degradata
dalle cellule dei tubuli
non secreta dai tubuli
piccola quota escreta con le urine
Concentrazione sierica NON influenzata da:
•massa muscolare
•sesso
•età
•dieta
•stati infiammatori
Indicatore per individuare
precocemente una diminuzione
della eVFG potenzialmente più
sensibile della creatinina
Non c’è standardizzazione della
misurazione
Metodica più costosa (nefelometria)
Funzionalità renale-Cistatina C
25 giocatori di rugby (range di età: 22–30 anni; BMI: 27.4 ± 1.3 kg/m2)
della Nazionale Italiana, prelievo a metà della stagione competitiva.
Concentrazione media della creatinina (reazione Jaffè):
115 ± 13.3 µmol/L (1.30 ± 0.15mg/dL).
Concentrazione media della creatinina (metodo enzimatico):
119 ± 13.3 µmol/L (1.35 ± 0.15 mg/dL).
Concentrazione media della cistatina C: 0.85 ± 0.08 mg/L.
I valori di creatinina sierica >1.3 mg/dL (115 µmol/L) sono stati 10
(reazione Jaffè) e13 (metodo enzimatico).
Non sono stati osservati valori di cistatina C >1.2 mg/L, considerato il
limite superiore dell’intervallo di riferimento
→ I dati suggeriscono che le concentrazioni sieriche di cistatina C
riflettono in modo più accurato la VFG in questo gruppo di atleti
professionisti.
Banfi G, et al. Ann Clin Biochem 2009;46:428
Funzionalità renale-eVFG/cistatina C
- Equazioni basate sulla cistatina C utilizzate per la stima
della VFG, considerata parametro di stima funzionalità
renale.
Simple cystatin C = 100/cistatina C sierica (mg/L)
CKD-EPI Cr e cistatina = 177.6 x (SCr (mg/dL))-0.65 x (cistatina C
sierica (mg/L))-0.57 x età-0.2
Funzionalita’ renale-CK
La CK sierica è considerata un marker qualitativo dei micro-traumi
a livello del muscolo scheletrico.
L’esercizio fisico intenso provoca un aumento dei marcatori di
danno muscolare nella circolazione. I livelli di CK aumentano
parallelamente a quelli della mioglobina (elevati livelli di mioglobina
nel sangue inducono mioglobinuria; se la proteina non è
completamente riassorbita dai tubuli renali può precipitare e dare
origine a insufficienza renale, soprattutto in condizioni di stress
termico e disidratazione) e la CK potrebbe essere utilizzata in
clinica per definire l’eventualità di danno renale.
E’ stata ipotizzata una significativa correlazione tra la CK e la VFG:
l’attività fisica strenua è potenzialmente associata ad una
diminuzione della VFG e ad un aumento dei livelli sierici dei
marcatori muscolari.
29 donne, 60 min di esercizi di resistenza.
Significativo e progressivo aumento
dell’attività della CK dalla fase preesercizio a 24, 48 e 72 ore dopo
l’esercizio.
Significativo aumento della creatinina
sierica 72 ore dopo l’esercizio (25.5%)
Significativa diminuzione della creatinina
urinaria (-6.4%), della clearance della
creatinina (-22.9%) e della GFR stimata
72 ore dopo l’esercizio con le seguenti
formule: MDRD (-21.5%), MCQE (14.2%), CG (-17%).
Correlazione negativa significativa è stata
osservata tra l’andamento della CK sierica
e la GFR stimata con le diverse formule o
la clearance della creatinina.
Machado M, et al. Int Urol Nephrol 2011.
- 1 ProTour team
- 9 ciclisti
- 3 time-points
• Pre-gara (Giorno -1)
• Giorno 12
• Giorno 22
Colombini A, et al. Clin J Sports Med 2012 [
Aumento dell’attività di CK ed AST
nella seconda parte della gara.
Aumento progressivo di LDH durante
la gara.
Conferma dello sforzo muscolare
prolungato e strenuo.
Colombini A, et al. Clin J Sports Med 2012
Correlazione negativa tra l’attività
della CK ed il delta pre-race-day 12
of VFG, stimata con le equazioni
simple cystatin C o CKD-EPI
creatinine and cystatin C.
La cistatina C è più accurata della
creatinina da sola nella valutazione
della funzionalità renale e non è
influenzata dal danno muscolare
indotto dallo stress fisico.
Colombini A, et al. Clin J Sports Med 2012
Marcatori renali-Conclusioni
L’utilizzo di intervalli di riferimento per la creatinina, basati sulla
popolazione generale, non è raccomandato in medicina
sportiva per evitare un’errata interpretazione dei dati.
Per il singolo atleta si raccomanda di effettuare determinazioni
consecutive della creatinina, utilizzando come valore basale
quello ottenuto prima dell’inizio dell’allenamento e della fase
competitiva.
E’ necessario tenere in considerazione il tipo di sport ed il BMI
dell’atleta.
Dovrebbe essere sviluppato un modello fisiologico per lo studio
e la validazione delle equazioni per la stima della eVFG negli
atleti.
Cistatina C più affidabile della creatinina: meno influenzata da
BMI, BSA e massa muscolare.
Genetics

Parametri di laboratorio nell`esercizio fisico

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