Esercizio fisico e i suoi effetti sorprendenti sulla salute dell'intestino
L'esercizio intenso può danneggiare il tuo intestino, portando a vari problemi gastrointestinali.
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L'esercizio è noto per avere molti effetti positivi sul nostro corpo, soprattutto sui muscoli, sul cuore e sugli ormoni. Tuttavia, studi recenti mostrano che un esercizio intenso può anche danneggiare il nostro stomaco e intestini. Ad esempio, correre a lungo o andare in bicicletta può portare a problemi di stomaco, una condizione spesso chiamata sindrome gastrointestinale indotta dall'esercizio. Questa sindrome può causare sintomi come gonfiore, nausea e diarrea.
Come l'esercizio influisce sull'intestino
Quando ci alleniamo intensamente, due processi principali influenzano l'intestino. Il primo è legato al sistema nervoso e agli ormoni, che possono rallentare la funzionalità intestinale. Il secondo processo riguarda il flusso sanguigno. Quando ci alleniamo, il nostro corpo devia il sangue verso i muscoli, il che significa che c'è meno sangue per lo stomaco e gli intestini. Questo può causare danni temporanei agli intestini, portando a cambiamenti nella loro capacità di gestire le sostanze.
Quando il flusso sanguigno verso gli intestini diminuisce, si crea un problema chiamato ischemia, dove gli intestini non ricevono abbastanza sangue. Questo può portare a un accumulo di molecole reattive che aumentano la permeabilità dell'intestino, il che significa che ciò che entra e esce dagli intestini viene influenzato. Inoltre, l'esercizio aumenta la temperatura corporea, il che può provocare ulteriori danni alla mucosa intestinale.
L'esercizio influisce anche sulla barriera che protegge l'intestino, conosciuta come barriera epiteliale. Questa barriera è fondamentale per tenere fuori sostanze dannose mentre permette l'ingresso dei nutrienti. È composta da proteine che si adattano strettamente tra le cellule. Attività intense possono disturbare questa barriera, portando a una maggiore permeabilità e potenziali danni.
Lo stress da caldo causato dall'esercizio può anche innescare una risposta nel corpo. Le proteine conosciute come proteine da shock termico aiutano a proteggere le cellule da questo stress. Dopo un esercizio intenso, queste proteine possono aiutare a mantenere la salute delle cellule intestinali.
Impatti dell'allenamento
L'allenamento regolare può cambiare i tipi di batteri presenti nei nostri intestini, che possono influenzare quanto bene funzionano. Tuttavia, le ragioni esatte di questo cambiamento non sono ben comprese.
Le ricerche focalizzate sui topi esaminano come diverse intensità e durate di allenamento influenzano gli intestini. L'obiettivo era capire cosa regola il processo di danno e guarigione negli intestini dopo l'esercizio.
Design dello studio sugli animali
In uno studio, i topi maschi sono stati divisi in tre gruppi: un gruppo di controllo senza esercizio, un gruppo con allenamento moderato su tapis roulant, e un gruppo con allenamento vigoroso su tapis roulant. I topi di ogni gruppo sono stati ulteriormente suddivisi in base a quanto a lungo si allenavano.
Il piano di allenamento per i topi aumentava gradualmente in intensità. Il gruppo moderato correva a un ritmo costante, mentre il gruppo vigoroso correva più veloce e per periodi più brevi. Dopo le sessioni di esercizio, i ricercatori hanno controllato la salute degli intestini dei topi per vedere come l'allenamento li avesse influenzati.
Misurazione della salute intestinale
Dopo il programma di esercizi, i ricercatori hanno misurato quanto bene funzionavano gli intestini. Hanno fatto questo somministrando ai topi una sostanza fluorescente che sarebbe apparsa nel loro sangue se la barriera intestinale fosse stata danneggiata.
I risultati hanno mostrato che dopo quattro settimane di allenamento moderato, gli intestini dei topi erano più permeabili, il che significa che lasciavano entrare più sostanze nel flusso sanguigno del solito. Dopo sei settimane, sia l'allenamento moderato che quello vigoroso avevano significativamente aumentato la permeabilità intestinale rispetto al gruppo di controllo.
Osservazione dei cambiamenti nella struttura intestinale
Per capire i cambiamenti strutturali negli intestini, i ricercatori hanno esaminato campioni di tessuto al microscopio. I tessuti intestinali del gruppo di controllo apparivano sani, ma i tessuti dei topi esercitati mostravano segni di danno e Infiammazione.
La lunghezza delle piccole proiezioni a forma di dito negli intestini, chiamate villi, è essenziale per assorbire i nutrienti. Nel gruppo di esercizio moderato, questi villi erano più corti rispetto al gruppo di controllo. Anche se il gruppo di esercizio vigoroso non mostrava cambiamenti significativi, aveva comunque alcuni danni, come villi appiattiti.
Un'altra scoperta importante è stata la riduzione delle Cellule Caliciformi negli intestini del gruppo di esercizio vigoroso. Le cellule caliciformi sono responsabili della produzione di muco, che aiuta a proteggere la mucosa intestinale. Meno cellule caliciformi potrebbero indicare un problema con la produzione di muco.
Infiammazione dall'esercizio
Sia l'esercizio moderato che quello vigoroso hanno portato a segni di infiammazione negli intestini. Nei tessuti dei topi esercitati, c'era un aumento delle cellule immunitarie. Questo suggerisce che l'esercizio può innescare una risposta infiammatoria nell'intestino.
Interessante notare che lo studio ha trovato livelli più elevati di una sostanza nota come proteina C-reattiva (CRP) nel gruppo di esercizio moderato, indicando un'infiammazione più diffusa rispetto al gruppo di esercizio vigoroso. Tuttavia, i livelli di altre molecole infiammatorie non erano significativamente diversi tra i gruppi.
Impatto sui batteri intestinali
Un altro obiettivo era vedere come l'esercizio cambiasse i batteri intestinali. Dopo sei settimane, i ricercatori hanno scoperto che l'esercizio cambiava significativamente i tipi di batteri negli intestini. Entrambi i gruppi di esercizio mostravano differenze rispetto al gruppo di controllo, indicando che l'esercizio influisce sulla diversità del microbiota intestinale.
I principali tipi di batteri in tutti i gruppi appartenevano a gruppi specifici. L'allenamento sembrava ridurre la presenza di batteri benefici come il Lactobacillus. Questa diminuzione potrebbe essere correlata a danni osservabili nella mucosa intestinale.
D'altra parte, l'esercizio ha aumentato l'abbondanza di altri batteri che producono acidi grassi a catena corta (SCFA) benefici, che possono avere un effetto positivo sulla salute intestinale. Gli SCFA sono essenziali poiché aiutano a mantenere la salute e la funzionalità degli intestini.
Risultati complessivi e meccanismi
In sintesi, l'esercizio intenso può avere un impatto negativo sugli intestini aumentando la permeabilità e cambiando la struttura della mucosa intestinale. L'esercizio moderato potrebbe essere più dannoso rispetto all'esercizio vigoroso, probabilmente a causa di come influisce sulla salute generale dell'intestino.
Inoltre, il cambiamento nei batteri intestinali potrebbe giocare un ruolo nel danno osservato. Mentre alcuni batteri che promuovono la salute intestinale sono diminuiti, altri che producono sostanze benefiche per la riparazione intestinale sono aumentati.
Conclusioni
L'esercizio regolare è buono per la salute generale, ma è importante prestare attenzione al tipo e all'intensità dell'esercizio, poiché possono influenzare significativamente la salute intestinale. L'esercizio intenso può portare a problemi gastrointestinali a causa dell'aumento della permeabilità intestinale e dell'infiammazione.
Studi futuri potrebbero esplorare metodi per mitigare gli effetti negativi dell'esercizio sulla salute intestinale, come regolare l'intensità dell'allenamento o incorporare diete specifiche ricche di batteri protettivi. Comprendere come l'esercizio influisce sui nostri corpi, soprattutto sull'intestino, può portare a migliori raccomandazioni per atleti e persone che vogliono migliorare la propria salute attraverso l'esercizio.
Titolo: Exercise training at different intensities induces heat stress, disrupts barrier function and alters microbiota in the gut of mice
Estratto: Exercise is generally beneficial for health but strenuous exercise can have detrimental effects on the gastrointestinal tract. The combination of ischemia and heat shock during exercise is a crucial contributor to intestinal epithelial damage. Growing evidence points towards an important regulatory role of gut microbes in intestinal homeostasis. Here, we characterize and compare the effects of moderate and vigorous exercise training on intestinal epithelial damage, stress response, inflammatory response, and gut microbiota alterations in mice and investigate the mechanisms underlying exercise-induced intestinal injury. Exercise training for six weeks caused heat stress in the intestine, resulting in the disruption of the intestinal epithelial barrier and local inflammation. This was characterized by increased colonic HSP-70 and HSF-1 protein expression, increased epithelial permeability, decreased colonic expression of tight junction proteins ZO-1 and occludin and intestinal morphological changes. Daily moderate exercise training caused hereby more severe injury than vigorous training on alternating days. Furthermore, exercise training altered the gut microbiota profile. The abundance of Lactobacillaceae was reduced, potentially contributing to the deteriorated intestinal status, while the abundance of short-chain fatty acid-producing Lachnospiraceae was increased, especially following vigorous training. This increase in short-chain fatty acid-producing bacteria following vigorous training possibly counteracted the impairment of the intestinal barrier function. In summary, exercise disrupts the intestinal barrier function, with vigorous exercise training with intermittent rest days being less damaging than daily moderate exercise training.
Autori: Saskia Braber, P. Lian, A. Kovynev, L. Wang, A. C. M. Pronk, A. Verhoeven, M. Giera, S. Thijssen, B. Martinez Tellez, S. Kooijman, P. C. Rensen, H. Timmerman, H. J. Wichers, P. A. J. Henricks, G. Folkerts, M. Schonke
Ultimo aggiornamento: 2024-07-14 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602866
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602866.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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