Posizione seduta e patologie. Quali soluzioni per evitare i danni di uno stile di vita sedentario?

Il mantenimento di una posizione seduta prolungata è il comportamento sedentario più comune dell’uomo, attuato per numerose ore consecutive al giorno, per ogni giorno dell’anno. Vi è oggi un ampio consenso tra medici, scienziati dell’esercizio fisico ed esperti di salute pubblica, sul fatto che l’attività fisica, moderata o vigorosa che sia, abbia un ruolo preventivo fondamentale sulle malattie cardiovascolari, sul diabete di tipo 2, sull’obesità e su alcuni tipi di cancro.

Le raccomandazioni aggiornate per l'attività fisica e per la salute dell'American College of Sports Medicine e dell'American Heart Association ^1, 2 sottolineano la necessità di svolgere giornalmente almeno 30 minuti di attività fisica d’intensità moderata (che può essere accumulata anche in 3 frazioni di tempo di almeno 10 minuti) per 5 giorni alla settimana, oppure un’attività relativamente più intensa, condotta in sessioni di allenamento più brevi (20 minuti per 3 giorni a settimana).

Tuttavia, le evidenze scientifiche ed epidemiologiche ^3, 5 suggeriscono che il tempo trascorso seduti ha effetti cardiovascolari e metabolici negativi, indipendenti dal fatto che si intraprenda un’attività fisica e, pertanto, sono visibili maggiori tassi di malattia e mortalità nelle fasce di popolazione meno attive. Per tale motivo, nel 2004 fu proposto il termine di “fisiologia dell’inattività”, descrivendo il potenziale ruolo causale dei comportamenti sedentari nei confronti dello sviluppo di malattie cardiovascolari e metaboliche. Gli studi sulla fisiologia dell’inattività hanno individuato meccanismi unici della sedentarietà, distinti dalle basi biologiche dell’allenamento. Un rapporto dell’Australian Diabetes, Obesity and Lifestyle Study (AusDiab) ha esaminato la correlazione tra tempo impiegato a guardare la televisione, con il rischio metabolico, in uomini e donne che praticavano almeno 150 minuti a settimana di attività fisica d’intensità da moderata a vigorosa (equivalenti alle raccomandazioni inserite nelle linee guida riferite all’attività fisica per la promozione della salute) e controllato il rapporto esistente tra tempo trascorso in posizione seduta, aumento della circonferenza della vita, pressione sanguigna sistolica, glicemia, trigliceridi e colesterolo HDL. L’osservazione dello studio Australiano è d’importanza rilevante, perché evidenzia che la posizione seduta (ovvero la mancanza di attività muscolare) agisce negativamente sulla nostra salute, in modo indipendente dall’attività fisica praticata nelle restanti porzioni della giornata, anche se questa è svolta nelle dosi raccomandate dalle linee guida internazionali (vedi figura 1).

A sostegno della tesi che la posizione seduta protratta per lunghi periodi di tempo ha effetti metabolici potenti ed unici, deleteri per i processi biochimici, sono stati intrapresi alcuni studi sui topi riferiti alla dieta e allo stile di vita. Si è potuto appurare che, quando ai ratti era impedito di stare in piedi o camminare spontaneamente, si evidenziava, già dal primo giorno, una rapida e profonda diminuzione nella concentrazione del colesterolo HDL plasmatico (-22%) osservabile anche molti giorni dopo (Hamilton et al. 2008), cioè proprio di quel colesterolo che generalmente viene definito “buono” perché in grado di catturare il colesterolo in eccesso e di prevenire le patologie cardiovascolari.

Risulta, quindi, evidente, che la sedentarietà esercita i propri effetti su una serie di processi organici, diversi da quelli che l'attività fisica occasionale promuove. Sulla base di queste osservazioni, anche le indicazioni delle linee guida internazionali per la promozione della salute possono apparire, quindi, “incomplete" e i classici 30 minuti di attività fisica giornaliera insufficienti alla salvaguardia delle malattie, soprattutto se le persone spendono le rimanenti ore della giornata in modo statico.

Figura 1 – Analisi della LipoProteinLipasi (LPL) nei muscoli posturali. Utilizzando traccianti radioattivi dei trigliceridi per esaminare gli effetti metabolici dei muscoli posturali profondi, si è potuto appurare che questi perdevano più del 75% della loro capacità di instradare il grasso circolante nel flusso sanguigno alle lipoproteine, quando si riduceva l'attività contrattile spontanea. Ciò era correlato ad una perdita del 90-95% dell'attività della LPL muscolare. La lipasi lipoproteica (LPL) è un enzima chiave nel metabolismo delle lipoproteine ricche in trigliceridi, quali chilomicroni di origine intestinale e VLDL di origine epatica. L’espressione e l’attività della LPL sono correlate allo stato metabolico e nutrizionale dei tessuti, cioè variano in accordo al fabbisogno e all’utilizzazione di acidi grassi da parte dei tessuti stessi. Si è inoltre appurato che 4 ore di corsa intermittente al tapis roulant, oltre all'attività spontanea, non hanno avuto assolutamente alcun effetto sui livelli di LPL, tanto da poter affermare che l'inattività fisica causata dalla riduzione dell'attività spontanea produce effetti metabolici profondi (Fonte: Hamilton MT et al., 2004 - Modificato da A. Stranieri).

Consumiamo energia anche durante le piccole attività quotidiane

Anche nel caso di attività a bassa e bassissima intensità vi è comunque una cospicua differenza nel grado di dispendio energetico da parte delle fibre muscolari rispetto ad una situazione di completa inattività. L’osservazione e l’analisi dell’attività elettrica dei muscoli scheletrici, (ad esempio quelli degli arti inferiori), evidenzia notevoli differenze di contrazione (e quindi di spesa energetica) rispetto alla posizione seduta, anche quando sono impiegati per il solo mantenimento della postura in piedi statica (vedi figura 2).

Figura 2 – analisi elettromiografica (EMG) dell’attività elettrica dei muscoli delle gambe, mostra il reclutamento muscolare intermittente durante differenti posizioni attuate nel tempo di 1 minuto. La persona era in piedi, ha fatto 4 passi e si è seduto. E’ evidente l’interruzione completa del segnale quando si siede, mentre riprende rapidamente quando si alza per salutare un conoscente. Tutta l’attività elettrica muscolare generata in questo minuto non può essere classificata come esercizio fisico, ma richiede, comunque, un dispendio energetico e una relativa produzione di calore. Per tale motivo si è deciso di classificarla come “Termogenesi da attività fisica non catalogabile come esercizio” che generalmente viene semplificato con l’acronimo anglosassone NEAT, Non-Exercise Activity Thermogenesis (Fonte: Hamilton MT et al., 2007)⁴

Alcuni ricercatori hanno, quindi, coniato l’acronimo “NEAT” (Non-Exercise Activity Thermogenesis) per sottolineare e distinguere il dispendio energetico (termogenesi) derivato da tutte quelle attività diverse dagli esercizi fisici o sportivi programmati, cioè tutti i movimenti e i gesti quotidiani, come quelli tipici di ciascun lavoro, fare giardinaggio, pulire la casa, giocare, ballare e anche il semplice stare in piedi, cioè azioni e comportamenti quotidiani che richiedono una spesa energetica anche minima.

Figura 3 - TDEE - Total Daily Energy Expenditure, è la quantità di calorie che il corpo brucia in un periodo di 24 ore. Concorrono al consumo calorico, fattori come le normali attività quotidiane, l’esercizio fisico, il sonno e il dispendio energetico derivato dalla digestione e trasformazione del cibo. Il calcolo del TDEE aiuta la maggior parte delle persone, a conteggiare le calorie giornaliere ai fini del raggiungimento dei propri obiettivi, siano essi di dimagrimento o sportivi; Modificato da A. Stranieri.

L’importanza di mantenere una leggera attività per tutta la giornata

In tutto il mondo migliaia d’impiegati e studenti rimangono seduti per 6-8 ore, o più, durante la propria giornata lavorativa e tale condizione d’immobilità influenza negativamente il nostro stato di salute, sfavorendo anche la concentrazione lavorativa e il rendimento professionale. Le ricerche scientifiche hanno mostrato che, quando una persona resta seduta per 6 ore consecutive, la funzione vascolare e quella circolatoria risultano fortemente compromesse.⁵ Le arterie principali degli arti inferiori mostrano una diminuzione del 50% della funzionalità e del flusso sanguigno già dopo un’ora in posizione seduta.⁶

Addirittura, un recente studio pubblicato sul Journal of Preventive Medicine, ha rilevato che il 3,8% dei morti per tutte le cause (circa 433.000 morti l’anno), può essere attribuito al restare seduti per più di 3 ore al giorno. Gli investigatori stimano anche che, la riduzione del tempo in posizione seduta a meno di 3 ore al giorno, potrebbe aumentare l'aspettativa di vita, in media, di 0,2 anni.⁷

Figura 4 - Prevalenza del tempo di seduta nel mondo (> 3 h/gg) - Dati di 54 paesi dal 2002 al 2011

Una ricerca condotta dal Dott. Marquis Hawkins della School of Public Health and Health Sciences dell’Università americana di Amherst, nel Massachusetts, ha esaminato i dati riferiti ad un campione di 3.075 persone sane reclutate nello studio Health, Aging and Body composition (ABC Study), mostrando come i soggetti che guardavano la televisione seduti per 3 o più ore al giorno, avevano un rischio di rapido declino della funzione renale a 10 anni, che risultava essere del 26% più elevato rispetto ai soggetti che dichiaravano di guardare la TV per 2 ore o meno.⁸

Allo stesso modo, un'altra recentissima ricerca ⁹ pubblicata a febbraio del 2018 da Yasuhiko Kubota della University of Minnesota, negli Stati Uniti, riporta che la seduta prolungata può in alcuni casi portare a coaguli di sangue perché la normale circolazione delle gambe e dei piedi è compromessa. Kubota ei suoi colleghi hanno analizzato i dati di 15.158 americani di età compresa tra i 45 e 64 anni, coinvolti nell'Atherosclerosis Risk in Communities Study (ARIC) le cui osservazioni sono iniziate nel 1987. La conclusione del lavoro di Kubota è che chi guarda molto spesso la televisione ha un rischio maggiore di 1,7 volte di soffrire di un Trombo Embolismo Venoso (TEV) rispetto a coloro che non la guardano mai o lo fanno di rado. Il rischio rimane comunque alto, anche in considerazione di fattori come peso corporeo o livelli di esercizio fisico svolto dalle singole persone, tanto che, pure gli individui che mantenevato una quantità di attività fisica appropriata, tale da rispettare le raccomandazioni internazionali, mantenevano un rischio maggiore del 1,8 se passavano troppo tempo di fronte alla TV. 

Alla luce di quanto visto, condurre una vita maggiormente attiva, anche sul posto di lavoro, potrebbe essere una soluzione efficace anche se, nella realtà dei fatti, la quantità di esercizi e il tempo a disposizione per muoversi in un ambiente lavorativo e di studio risultano particolarmente limitati. Nei fatti, la maggior parte delle persone non riesce a raggiungere gli obiettivi minimi di attività fisica consigliati.  Ma le evidenze scientifiche suggeriscono che pure i piccoli cambiamenti nella sedentarietà, possono avere un grande impatto nel migliorare la nostra salute e soprattutto prevenire le patologie.

Nel 2015 un gruppo ricercatori della Scuola di Medicina dell’Università dello Utah ¹⁰ hanno analizzato i dati raccolti nel National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), un programma del governo americano che cerca di monitorare le abitudini alimentari e lo stato di salute di adulti e bambini statunitensi. I dati hanno mostrato che i partecipanti trascorrevano più della metà del loro tempo in attività sedentarie. Lo studio si è, però, dimostrato particolarmente interessante perché ha evidenziato che effettuare un cammino di 2 minuti, dopo ogni ora di completa inattività, può essere associato ad un rischio di mortalità più basso.

In effetti, 2 minuti di cammino ogni ora (considerando 8 ore di ufficio) aumenterebbero l’attività fisica giornaliera di 16 minuti, diminuendo il tempo totale di sedentarietà. In termini calorici, una passeggiata di un paio di minuti ripetuta più volte nell'arco della giornata (tenendo conto di 16 ore di veglia) comporterebbe un consumo di circa 400 chilocalorie alla settimana, un valore che non si discosta di molto dalle 600 chilocalorie che dovrebbero, in teoria, essere consumate ogni sette giorni per rimanere in salute, svolgendo un’attività fisica leggera. Seppur molto brevi e leggere, interruzioni ripetute di soli 2-3 minuti della sedentarietà, si sono rivelate sufficienti per controllare anche particolari condizioni patologiche già in atto, come dimostrato in ricerche che arruolavano solo soggetti diabetici.

Una di queste ¹¹ ha sperimentato su 24 soggetti maschi adulti, sedentari, (tutti in sovrappeso, o obesi e con diabete di tipo 2) due differenti tipi di interruzione della posizione seduta. I soggetti spezzavano, ogni 30 minuti, 8 ore di completa sedentarietà, per mezzo di 3 minuti di cammino a velocità modesta (3,2 km/h), oppure con 3 minuti di esercizi per gli arti inferiori (sollevamenti sulla punta dei piedi, sollevamenti delle ginocchia, piegamenti parziali delle gambe e contrazioni volontarie dei glutei) eseguiti ciascuno per 20 secondi e ripetuti a circuito. Entrambe le modalità di attività fisica, negli adulti con diabete di tipo 2, si sono dimostrate approcci efficaci nell’attenuare la risposta postprandiale del glucosio, dell'insulina, dei trigliceridi e del peptide C, una proteina utile a rilevare un cattivo controllo metabolico dei diabetici e sempre più spesso correlata al rischio di complicanze croniche.

Figura 5 - Glicemia a digiuno e post-prandiale - Glicemia a digiuno e postprandiale e insulinemia misurate durante la normale seduta (SIT ???) la seduta interrotta da 3 min di cammino (LW ???) o dal circuito di esercizi con le gambe (SRA ???). Le linee verticali tratteggiate indicano i tempi della prima colazione (0 h) e del pranzo (3,5 h). I dati sono presentati come media ± SEM. Fonte: Dempsey PC et al.; 2016.

Alle stesse conclusioni è arrivato anche un altro studio sui diabetici di tipo 2, finalizzato a valutare il controllo glicemico e lipidico post-prandiale e a una riduzione dello stress ossidativo e dell’infiammazione. Anche in questo caso si è provveduto a valutare l’interruzione di 7 ore di seduta con brevi attività di cammino, oppure con esercizi contro resistenza della stessa durata. Si è constatato che i soggetti hanno ridotto molti dei lipidi associati all’infiammazione e all’ossidazione, mentre sono parallelamente aumentati quelli con maggiori capacità antiossidanti.¹²

Va evidenziato che l’interruzione della sedentarietà può essere attuata anche con semplici esercizi per gli arti superiori mentre si rimane in posizione seduta. A questa conclusione è arrivato un team di ricercatori dell’Università inglese di Leicester, i quali hanno esaminato i livelli di zuccheri in seguito ad una seduta prolungata di 7,5 ore interrotta da 5 minuti di esercizi con le braccia all’armoergometro (una pedivella da tavolo da muovere con le mani) ogni 30 minuti e confrontati con una seduta senza interruzioni. Gli autori hanno scoperto che i livelli di zucchero nel sangue dopo i pasti sono diminuiti di circa il 57% nei soggetti obesi che interrompevano la sedentarietà con gli esercizi dati, nonostante mantenessero una posizione seduta ¹³. Questo potrebbe essere di estrema importanza per il controllo metabolico di tutte quelle persone che hanno una mobilità limitata o che non possono intraprendere attività di cammino.

Purtroppo le conseguenze negative della sedentarietà non colpiscono solamente gli adulti, ma anche bambini e adolescenti. Durante la giornata scolastica, i momenti passati in posizione seduta possono arrivare anche a 6 ore, interrotti dal solo intervallo per la merenda di metà mattina. In questi casi, oltre alle possibili ripercussioni sulla salute dei giovanissimi, si ipotizzano anche delle conseguenze cognitive, evidenziate da un rallentamento dell’apprendimento e dell’attenzione durante le lezioni. Un gruppo di studio dell’Università australiana di Wollongong ¹⁴, ha quindi deciso di esaminare i possibili effetti negativi di una giornata di studio, simulando il comportamento scolastico in 18 studenti adolescenti per mezzo di due protocolli che prevedevano tempi di seduta tipici e tempi di sedentarietà ridotti rispetto al normale. Nel protocollo ridotto, il tempo di seduta era del 50% inferiore rispetto ad una comune sessione di lezione. Questo era realizzato per mezzo di banchi regolabili che permettevano di seguire gli insegnamenti in piedi e intermezzando le fasi di didattica con brevi esercizi di stretching e di leggera attività fisica della durata di 2-4 minuti, in modo tale da non restare seduti per più di 20 minuti consecutivi. Rispetto alla tipica giornata scolastica, quella con tempi di seduta ridotta, ha mostrato rilevanti effetti positivi nei confronti di alcuni biomarcatori (colesterolo totale, HDL, rapporto apoB/apoA-1 e rapporto colesterolo totale/HDL). Ma la cosa che ha destato particolare curiosità, è stato che anche la funzione cognitiva manifestava un miglioramento anticipato di 6 mesi della capacità mentale e attentiva degli studenti. E’ quindi possibile che, semplici modifiche all'ambiente scolastico, possano avere effetti sia in acuto, che a più lungo termine, sui fenomeni cognitivi e sulla prevenzione della salute dei più giovani.

L’interruzione o la riduzione del tempo di sedentarietà è associata anche ad un rischio d’insorgenza minore di alcuni tipi di cancro. In una recente meta-analisi di 88 studi, che hanno coinvolto un totale di 47.84.339 soggetti, la visione prolungata della TV e il tempo di seduta lavorativa sono stati associati ad un aumento dei rischi, negli adulti, del cancro del colon-retto, la neoplasia più comune dopo i tumori al seno, alla prostata e al polmonare. Questo studio ¹⁵, ha riportato un importante effetto dose-risposta, suggerendo che entrambi i tempi di seduta, prolungati per un tempo maggiore di 2 ore, sono associabili ad un rischio significativamente più grande d’insorgenza del cancro del colon-retto, rispettivamente del 4% per la visione televisiva e del 2% per la seduta lavorativa prolungata.

In conclusione

Nella popolazione adulta, così come in quella adolescente, le evidenze scientifiche mostrano il ruolo fondamentale dell’attività fisica nel ridurre il rischio d’insorgenza di diverse forme morbose. Tuttavia, quando parliamo di sedentarietà non possiamo limitarci a descriverla come mera assenza di attività fisica, ma dobbiamo anche attribuirle il significato di sfruttamento eccessivo della posizione seduta. La distinzione è importante, in quanto, questi due comportamenti contribuiscono al rischio di sviluppare alcune patologie in maniera indipendente, modificando processi fisiologici diversi. I messaggi riguardo la salute diretti al pubblico devono, non solo incoraggiare la pratica regolare di attività fisica, ma anche consigliare la riduzione del tempo speso in posizione seduta, attuando attività che richiedano contrazioni muscolari di 2-3 minuti, ogni ora di tempo passato seduti. Queste attività, hanno la caratteristica di essere di bassissima intensità, tuttavia, se ripetute numerose nella giornata, possono svolgere un moderato ruolo nel bilancio energetico, ma che risulta di fondamentale importanza nella prevenzione della salute di un individuo. Tale approccio potrebbe essere potenzialmente vantaggioso e pratico soprattutto quando l’adesione all'esercizio fisico strutturato sia scarsa o totalmente assente.

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