Introduzione
Gli effetti benefici della regolare attività fisica sulla salute sono indiscutibili nel campo della medicina moderna.L'esercizio fisico è spesso il primo passo nelle modifiche dello stile di vita per la prevenzione e la gestione delle malattie croniche.Secondo un rapporto del Dipartimento della Sanità e dei Servizi Umani degli Stati Uniti sull'attività fisica,l'esercizio regolare ha ridotto significativamente le cause di mortalità fino al 30% per gli uomini e le donne (DHHS, 2002).Questi benefici per la salute sono visti in modo coerente in tutte le fasce d'età e categorie razziali / etniche.Attualmente i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie consigliano 30 minuti di esercizio da moderato ad intenso per almeno 5 giorni alla settimana per tutti gli individui sani (DHHS, 2002).Oltre a ridurre significativamente le cause di mortalità, l'esercizio fisico regolare e l'attività fisica riducono la prevalenza della malattia cronica.Vi è una forte evidenza per sostenere che 2-2,5 ore di esercizio da moderato ad intenso a settimana sono sufficienti per ridurre il rischio di insorgenza di una o più malattie croniche.Numerosi studi epidemiologici hanno dimostrato che l'esercizio migliora la propria autostima e un senso di benessere.Gli individui che esercitano regolarmente mostrano tassi più lenti di memoria legata all'età e declino cognitivo rispetto a quelli che sono più sedentari.Tali osservazioni hanno fornito le basi per l'uso dell'esercizio per migliorare la memoria e la cognizione nei disturbi cognitivi come la demenza di Alzheimer.Gli adulti che praticano attività fisica regolare sperimentano meno sintomi depressivi e ansiosi,supportando così l'idea che l'esercizio fisico offra un effetto protettivo contro lo sviluppo di disturbi mentali.(van Minnen et al., 2010).
I disturbi d'ansia sono condizioni psichiatriche comuni con una prevalenza per tutta la vita di circa il 29% negli Stati Uniti (Kessler et al., 2005).Questi disturbi sono cronici,debilitanti e influenzano aspetti multipli della propria vita.Il carico economico dei disturbi d'ansia negli Stati Uniti è stato stimato in 42,3 miliardi di dollari negli anni '90 (Greenberg et al., 1999).I principali disturbi d'ansia definiti nel Manuale Diagnostico e Statistico dei Disturbi Mentali (DSM-IV) sono Disturbo d'Ansia Generale (GAD),Disturbo di Panico (PD), Disturbo Post-traumatico da Stress (PTSD),Disturbo Ossessivo Compulsivo (OCD),Disturbo d'Ansia Sociale e Fobia specifica (APA, 2000).L'esatta eziologia e fisiopatologia di queste condizioni non sono completamente comprese. Comprendere gli effetti dell'esercizio fisico e dell'attività fisica sui meccanismi dei disturbi d'ansia potrebbe favorire la nostra conoscenza di questi disturbi psichiatrici.Lo scopo di questo articolo è quello di evidenziare i meccanismi noti ed emergenti che possono provocare gli effetti ansiolitici dell'esercizio.
Meccanismi fisiologici
In generale,l'esercizio regolare si traduce in cambiamenti fisiologici e adattamenti nel corpo umano.Gli studi hanno dimostrato che l'esercizio aerobico ed anaerobico regolare è associato al sistema nervoso simpatico inferiore e alla reattività dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) (Crews and Landers, 1987; Åstrand, 2003; Jacksonand Dishman, 2006; Rimmele et al., 2007).
Asse ipotalamo-ipofisario-surrenale
L'asse HPA svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo di risposte adattive a fattori di stress fisici e psicologici (De Kloet et al., 2005).Le disregolazioni nell'asse HPA sono state a lungo implicate nelle manifestazioni dei sintomi depressivi e ansiosi (Landgraf et al., 1999; Steckler et al., 1999).Lo stress acuto porta ad alterazioni dell'ormone adrenocorticotropo (ACTH) e livelli eccessivi di glucocorticoidi.Lo stress cronico,come osservato in PTSD,è stato associato a concentrazioni più basse di cortisolo periferico e upregulation dei recettori glucocorticoidi con conseguente aumento della sensibilità di feedback centrale.A seconda del paradigma sperimentale utilizzato per lo stress cronico,alcuni studi hanno dimostrato una diminuzione dei livelli plasmatici di ACTH e corticosterone,mentre altri studi hanno dimostrato un aumento della secrezione di corticosterone (Irwin et al., 1986; Kant et al., 1987).Negli studi preclinici,l'esercizio volontario altera i rilasci del fattore di rilascio della corticotropina (CRF) dall'ipotalamo e l'ACTH dall'ipofisi anteriore (Salmon, 2001; Droste et al., 2003).Questi risultati suggeriscono che i cambiamenti indotti dall'esercizio nell'asse HPA modulano la reattività e l'ansia da stress negli esseri umani.
Sistema monoammina
Anomalie nella funzione delle monoamine nel cervello sono state implicate nella fisiopatologia dei disturbi dello spettro d'ansia.Negli studi su animali, l'impotenza appresa derivante da shock elettrico cronico era associata a un ridotto rilascio di serotonina nella corteccia frontale (Miller et al., 1975; Petty et al., 1992).L'impotenza appresa è anche associata ad un esaurimento della noradrenalina (Petty et al., 1993).È stato postulato che le riduzioni dei livelli serotoninergici e noradrenergici riflettono la sintesi non essendo in grado di tenere il passo con la domanda (Charney et al., 2004).I modelli animali dimostrano inoltre che l'esercizio aerobico regolare aumenta i livelli serotoninergici e noradrenergici nel cervello,in modo simile agli effetti degli antidepressivi (Praag, 1982; Veale, 1987; Chaouloff, 1989; Meeusen e De Meirleir, 1995).I ricercatori hanno osservato un aumento dell'assorbimento extraneuronale della noradrenalina e aumentati livelli di norepinefrina nell'ippocampo e nella corteccia frontale dei roditori dopo l'allenamento e la corsa nella ruota (Dunn et al., 1996; Dishman, 1997).Aumento della sintesi di serotonina,metabolismo e rilascio sono stati osservati dopo l'esercizio fisico (Dunn and Dishman, 1991; Meeusen e De Meirleir, 1995; Wilson and Marsden, 1996; Chaouloff, 1997).Modelli animali che utilizzano il funzionamento volontario della ruota volontaria hanno anche mostrato piccoli aumenti nell'attività neurale serotoninergica nel nucleo del rafe dorsale,un'area del cervello che è abbondante nei neuroni serotoninergici, durante lo stress incontrollabile (Greenwood et al., 2003).L'esercizio fisico sul tapis roulant aumenta anche i livelli di mRNA della prepro-galanina, suggerendo che l'espressione genica della galanina è sensibile allo stress dell'allenamento e può avere un "ruolo neuromodulatore" nella risposta noradrenergica nel locus ceruleus, un'area ricca di cervello in noradrenergico neuroni (O'Neal et al., 2001).
Sistema oppioide
Un altro possibile meccanismo per gli effetti ansiolitici dell'esercizio è attraverso la mediazione del sistema oppioide endogeno.Gli oppioidi endogeni hanno un ruolo nella regolazione dell'umore e delle risposte emotive (Bodnar e Klein, 2005).Ad esempio,livelli anormali di β-endorfine centrali e periferiche sono stati scoperti in individui con diagnosi di depressione (Scarone et al., 1990; Darko et al., 1992).L'ipotesi dell'endorfina postula che l'innalzamento dell'umore e la riduzione dell'ansia dopo l'esercizio acuto sia dovuto al rilascio e al legame delle β-endorfine (oppioidi endogeni) ai loro siti recettori nel cervello.Gli studi dimostrano che l'esercizio fisico aumenta l'attività degli oppioidi endogeni nel sistema nervoso centrale e periferico e può indurre uno stato euforico e ridurre il dolore (Harber e Sutton, 1984, Morgan, 1985, North et al., 1990; Thorén et al., 1990).Quando gli antagonisti degli oppioidi venivano somministrati dopo un regolare esercizio fisico,l'endorfina produceva effetti analgesici attenuati,ma non vi erano cambiamenti nei benefici per la salute mentale,il che suggeriva che l'aumento correlato all'esercizio in endorfine potrebbe non spiegare completamente i benefici per la salute mentale in questi studi (Carr et al., 1981; Moore, 1982; Howlett et al., 1984; Thorén et al., 1990; Yeung, 1996).
Fattori neurotropi
Fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF),la neurotropina più abbondante nel cervello è stata collegata sia all'ansia che alla depressione.I comportamenti depressivi e ansiosi indotti da stress sono correlati con livelli ridotti di BDNF soprattutto nell'ippocampo (Duman and Monteggia, 2006). Inoltre,è stato dimostrato che le infusioni di BDNF nel nucleo del rafe dorsale hanno un effetto antidepressivo (Altar, 1999).L'evidenza suggerisce anche che il BDNF potrebbe essere un mediatore degli effetti di riduzione dell'ansia dei farmaci antidepressivi (Chen et al., 2006).Sono stati anche osservati aumenti del BDNF dopo l'attività fisica.Dopo 20 giorni di funzionamento volontario delle ruote rispetto ai ratti non in movimento,i livelli di mRNA BDNF sono aumentati nell'ippocampo e nella neocorteccia caudale (Meeusen e De Meirleir, 1995; Russo-Neustadt et al., 1999).Questi cambiamenti nel BDNF aumentano il funzionamento nel sistema serotoninergico e possono promuovere la crescita neuronale (Altar, 1999).
Evidenza per la neurogenesi
La nuova crescita neuronale nel cervello adulto,in particolare nell'ippocampo, è stata implicata nel trattamento delle condizioni psichiatriche inclusa depressione e ansia (Eisch, 2002).Rilevazione e valutazione della neurogenesi dell'ippocampo è un'area di investigazione attiva negli ultimi anni (Eisch, 2002).Nei modelli primari di stress cronico,l'ippocampo ha dimostrato di essere estremamente sensibile agli effetti tossici di glucocorticoidi eccessivi, compromettendo così il processo di neurogenesi (Uno et al., 1989).La neuroplasticità è ulteriormente supportata dai cambiamenti legati allo stress trovati negli studi sulla funzione dell'ippocampo.Gli studi sugli animali hanno dimostrato che l'esercizio regola la neurogenesi dell'ippocampo (Duman et al., 2001).Si ritiene inoltre che l'esercizio influenzi positivamente le misure surrogate della neurogenesi dell'ippocampo adulto come le β-endorfine,il fattore di crescita dell'endotelio vascolare,il BDNF e la serotonina che sono tutti considerati meccanismi patofisiologici comuni per i disturbi d'ansia.
Meccanismi psicologici
Sensibilità ed esposizione all'ansia
La sensibilità all'ansia è un termine per la tendenza a interpretare erroneamente e a catastrofizzare le sensazioni legate all'ansia basate sulla convinzione che esse si tradurranno in disastrosi risultati fisici,psicologici e / o sociali (Broman-Fulks and Storey, 2008; Smits et al., 2008 ).McWilliams e Asmundson (2001) hanno trovato una relazione inversa tra sensibilità dell'ansia e frequenza di esercizio e hanno suggerito che questa relazione era dovuta all'evitare le sensazioni fisiologiche dell'esercizio che possono essere interpretate come ansia e panico.Numerosi studi di ricerca hanno evidenziato l'efficacia dell'esercizio aerobico a breve termine per ridurre la sensibilità ansiosa (Broman-Fulks and Storey, 2008; Smits et al., 2008; Ströhle et al., 2009).L'esposizione di qualcuno con un'elevata sensibilità d'ansia ai sintomi fisiologici che teme,come un battito cardiaco accelerato,nel contesto dell'esercizio fisico aumenta la loro tolleranza a tali sintomi (McWilliams e Asmundson, 2001).Questa esposizione rivela che le sensazioni fisiologiche temute possono essere scomode,ma non rappresentano una seria minaccia (Ströhle et al., 2009).Esposizioni ripetute attraverso il regolare esercizio aerobico possono anche facilitare l'assuefazione alle sensazioni temute (Beck and Shipherd, 1997).
L'auto-efficacia
Secondo la teoria del cognito sociale,il senso di auto-efficacia per quanto riguarda la capacità di esercitare il controllo su potenziali minacce ha una relazione importante con il risveglio dell'ansia.Gli individui che si fidano della loro capacità di gestire potenziali minacce (alta auto-efficacia) non sono tormentati da pensieri di preoccupazione e sperimentano livelli più bassi di eccitazione da ansia.Basandosi sulla teoria dell'autoefficacia,Bandura ha ipotizzato che un trattamento avrà successo se è in grado di ricostruire un senso di autoefficacia fornendo esperienze di padronanza di sé.È stato dibattuto che l'esercizio fisico può aumentare l'autoefficacia fornendo esperienze per affrontare con successo lo stress dell'esercizio (Petruzzello et al., 1991).Con il miglioramento della forma fisica,l'individuo riceve un feedback di maggiore resistenza,meno dolore,maggiori capacità di durata, ecc.Di conseguenza,l'autoefficacia dovrebbe aumentare (Petruzzello et al., 1991).Infatti,uno studio ha suggerito che l'esercizio con l'accento sull'aumento dell'efficacia,in questo caso,sulle arti marziali,era più efficace nel ridurre l'ansia di stato rispetto all'esercizio fisico come andare in bicicletta stazionaria (Bodin e Martinsen, 2004).In uno studio che esamina la relazione tra l'intensità dell'allenamento e gli effetti di autoefficacia sulla riduzione dell'ansia in una popolazione non clinica,i ricercatori hanno scoperto che l'influenza dell'autoefficacia sulla diminuzione dell'ansia era esposta nel gruppo di esercizi di intensità moderata,ma non alla luce - e gruppi di esercizi ad alta intensità (Katula et al., 1999).Questi due studi suggeriscono che l'esercizio che fornisce un livello ottimale di sfida utilizza al meglio il potere di auto-efficacia.
Distrazione
La distrazione o il "time out" sono stati proposti come un'altra ragione per cui l'esercizio è efficace nel ridurre l'ansia.Sulla base del loro studio che ha scoperto che le tecniche di distrazione come la meditazione e il riposo tranquillo erano efficaci come una singola sessione di esercizio per ridurre l'ansia da stato,Bahrke e Morgan (1978) hanno suggerito che i benefici ansiolitici dell'esercizio possono derivare da una distrazione da fattori di stress e un "time out" dalle attività quotidiane.I risultati delle meta-analisi che supportano questa ipotesi sono misti.È stato dimostrato che l'esercizio e le tecniche cognitive di distrazione hanno pari efficacia nel ridurre l'ansia di stato,tuttavia l'esercizio è stato più efficace nel ridurre l'ansia di tratto (Petruzzello et al., 1991).Inoltre,gli effetti ansiolitici dell'esercizio fisico hanno dimostrato di durare per un periodo di tempo più lungo rispetto a quelli prodotti da terapie basate su tecniche di distrazione (Raglin e Morgan, 1985).
Conclusione
Vi sono prove evidenti da studi sugli animali che l'esercizio fisico e l'attività regolare hanno un impatto positivo sui processi patofisiologici dell'ansia. Numerosi studi e meta-analisi dimostrano che l'esercizio fisico è anche associato a una riduzione dell'ansia in contesti clinici.Simile alla natura eterogenea dell'ansia,nessun singolo meccanismo rende sufficientemente conto della natura ansiolitica dell'esercizio.L'attività fisica ha un impatto positivo su numerosi meccanismi biologici,oltre che psicologici.Il ruolo dell'esercizio nell'esaltazione della neurogenesi nell'uomo ha attirato un'attenzione significativa negli ultimi anni e le sue implicazioni per i disturbi d'ansia sono un'eccitante area di indagine.Sono necessari studi futuri per approfondire questo tipo di lavoro,così come studi che esplorano specificamente le applicazioni cliniche dell'esercizio fisico nei disturbi d'ansia.
Front Psychiatry. 2013; 4: 27.
Effects of Exercise and Physical Activity on Anxiety
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