L’esercizio fisico fa bene. Non è certo una novità: Le persone che fanno esercizio tendono ad avere una vita più lunga e più sana. Ma fino a poco tempo fa, i ricercatori hanno calcolato i suoi benefici solo a fette strette: L’esercizio abbassa il colesterolo e la pressione sanguigna; ti impedisce di ingrassare. Ora sta diventando chiaro che quelle fette conosciute non si sommano alla torta completa.

“Quando le persone hanno sommato questi effetti, rappresentano solo circa la metà del beneficio”, dice Michael Joyner, un fisiologo dell’esercizio alla Mayo Clinic di Rochester, Minnesota. “Quindi cosa sta contribuendo alla materia oscura biomedica?”

Per risolvere questo mistero, i ricercatori stanno ora scavando più a fondo nei meccanismi che sono alla base dei benefici dell’attività fisica. Stanno scoprendo che l’esercizio è sia potente che di vasta portata, influenzando non solo i muscoli e il sistema cardiovascolare, ma quasi ogni parte del corpo, dal sistema immunitario al cervello ai sistemi energetici all’interno delle singole cellule. E come gli scienziati capiscono più precisamente quali leve l’esercizio fisico tira per migliorare la nostra salute, i medici sono sul punto di essere in grado di cambiare la loro pratica. L’obiettivo è quello di pensare all’esercizio come una medicina – una terapia che possono prescrivere in dosi specifiche per esigenze specifiche.

“È come la tua personale medicina rigenerativa”, dice Joyner.

I guadagni del cervello

Gli scienziati sanno da tempo che alcuni dei benefici dell’esercizio sono una semplice questione di idraulica. L’esercizio rende i vasi sanguigni più grandi e li fa funzionare senza problemi, il che li rende meno propensi a bloccarsi e a causare un attacco di cuore o un ictus. Ci sono stati suggerimenti che questo può anche significare più flusso di sangue al cervello, che potrebbe aiutare a prevenire il declino cognitivo. Per esempio, gli studi hanno collegato l’esercizio a un rischio ridotto di Alzheimer.

Ora i ricercatori stanno facendo una connessione più esplicita tra esercizio e salute del cervello. Stanno scoprendo che il pieno beneficio dell’esercizio non deriva dal semplice movimento fisico, ma dall’effettiva forma fisica, la salute cardiovascolare del corpo. Uno studio a lungo termine di reclute militari norvegesi, per esempio, ha scoperto che la loro forma aerobica all’età di 18 anni era altamente predittiva del loro rischio di demenza in età avanzata. E le donne svedesi che erano molto in forma nella mezza età avevano un rischio otto volte inferiore di demenza nei successivi 44 anni rispetto alle donne con una forma fisica solo moderata, hanno riferito i ricercatori nel 2018 in Neurology.

Un altro studio recente, guidato da K. Sreekumaran Nair, un endocrinologo della Mayo Clinic, ha scoperto che dopo solo 12 settimane di un regime di esercizio ad alta intensità, il cervello dei partecipanti ha mostrato un aumento dell’assorbimento del glucosio e una maggiore attività metabolica, soprattutto nelle regioni che di solito mostrano il declino nella malattia di Alzheimer. L’esercizio ad alta intensità è stato trovato per avere un effetto simile sulle parti del cervello più colpite dalla malattia di Parkinson, nella ricerca guidata da Marcas Bamman, un fisiologo dell’esercizio presso l’Università dell’Alabama a Birmingham.

Benefici dei muscoli

L’esercizio fisico non costruisce solo vasi sanguigni più grandi, ma anche muscoli più grandi. Questo giova alla salute in diversi modi, dal minimizzare il rischio di diabete al migliorare la risposta immunitaria del corpo a malattie come il cancro.

Il muscolo è il più grande consumatore di tutto il glucosio che si riversa nel flusso sanguigno dopo un pasto. Più muscoli significa una rimozione più rapida di questo aumento di glucosio, dice Bamman – e quindi, meno esposizione al danno causato da elevati livelli di zucchero nel sangue, un serio problema di salute per le persone inclini al diabete.

Gli aspetti di costruzione muscolare dell’esercizio aiutano anche a invertire un cambiamento chiave associato all’invecchiamento: un declino nella funzione dei mitocondri, generatori di energia delle nostre cellule. Questo declino, spesso visto in individui sedentari, può lasciare i mitocondri incapaci di bruciare completamente il carburante cellulare e questo può portare le cellule a generare più ossidanti, le molecole ricche di ossigeno e reattive che danneggiano le proteine e il DNA.

I muscoli sono pieni zeppi di mitocondri e l’esercizio fisico può aiutare a evitare questo danno ossidativo. Gli studi di Nair mostrano che l’esercizio aerobico, da solo o in combinazione con l’allenamento della forza, migliora la funzione mitocondriale delle persone, riduce la produzione di ossidanti e previene il danno ossidativo. L’esercizio aerobico ad alta intensità incoraggia anche i mitocondri a produrre più proteine che usano per bruciare carburante.

Il muscolo ha un altro ruolo importante: Le sue abbondanti proteine servono come serbatoi di aminoacidi per il resto del corpo. Di solito, quando altri sistemi di organi hanno bisogno di aminoacidi, dice Bamman, “questi vengono presi dal muscolo”. Questo è particolarmente importante quando qualcuno è malato perché il sistema immunitario ha bisogno di un sacco di aminoacidi per fare gli anticorpi che combattono l’infezione.

Il più grande beneficio dalla costruzione del muscolo, però, può venire dalle molecole di segnalazione che pompa nel sangue. Bente Klarlund Pedersen, una fisiologa dell’esercizio all’Università di Copenhagen, ha identificato le molecole di segnalazione più studiate nel 2000 e successivamente ha coniato un termine per loro: miochine. Da allora, lei e altri ricercatori ne hanno trovate altre centinaia, molte delle quali sono attivate dall’esercizio. Queste molecole, che vengono rilasciate in risposta allo sforzo muscolare, aiutano a regolare la crescita muscolare, il metabolismo dei nutrienti, l’infiammazione e una serie di altri processi. “Penso che per la maggior parte delle persone sia difficile capire perché il lavoro muscolare può influenzare il mio fegato o essere buono per il mio cervello o le ossa”, dice. Le miochine fungono da collegamento tra l’attività muscolare e questi altri organi.

Una delle più importanti miochine in questo crosstalk è l’interleuchina-6. Rilasciata in risposta allo sforzo muscolare, IL-6 ha diversi effetti, tra cui la soppressione della fame e il miglioramento della risposta del sistema immunitario al cancro. Un’altra molecola di segnalazione, la catepsina B, innesca cambiamenti benefici nel cervello, compresa la produzione di nuove cellule cerebrali. Altre molecole di segnalazione possono aiutare a moderare la depressione.

Estirpazione dell’infiammazione

L’esercizio fisico, naturalmente, aiuta anche a mantenerti più magro – e specialmente, previene l’accumulo di grasso addominale, un tipo particolarmente dannoso. Uno dei motivi per cui il grasso addominale fa così male è la sua associazione con l’infiammazione. “Se togliamo il grasso viscerale e lo studiamo in laboratorio, vediamo che il grasso viscerale è più infiammato di quello sottocutaneo”, dice Pedersen. “Questa infiammazione si riverserà nel sangue, causando un’infiammazione sistemica cronica.”

L’infiammazione cronica, suggerisce Pedersen nel 2019 Annual Review of Physiology, potrebbe essere il motivo di fondo per cui l’inattività contribuisce a così tante malattie diverse. “Sappiamo che essere fisicamente inattivi aumenta il rischio di circa 35 diverse malattie o disturbi”, dice. “E se hai una di queste malattie – diciamo che hai il diabete di tipo 2 – hai aumentato il rischio di altre, come il cancro o le malattie cardiache. Se leghiamo tutto insieme, una caratteristica di tutte queste malattie è l’inattività fisica, e l’altra è l’infiammazione cronica.”

Circa un decennio fa, Pedersen ha condotto un esperimento in cui ha avuto giovani uomini sani ridurre il loro numero di passi giornalieri da circa 10.000 passi al giorno a soli 1.500. Entro due settimane, gli uomini hanno mostrato un aumento del 7 per cento della massa grassa addominale. Insieme a questo cambiamento, gli uomini hanno mostrato accenni di ridotta sensibilità all’insulina, un cambiamento visto anche nel diabete di tipo 2.

L’interleuchina-6 sembra essere al centro dell’effetto dell’esercizio sul grasso viscerale e l’infiammazione. In un recente esperimento, Pedersen e i suoi colleghi hanno messo 27 volontari panciuti in un programma di 12 settimane di esercizio in bicicletta, mentre altri 26 volontari sono rimasti inattivi. La metà dei partecipanti di ogni gruppo ha anche ricevuto un farmaco che blocca l’azione di IL-6. Alla fine delle 12 settimane, gli esercitatori avevano perso grasso addominale, come previsto – ma solo se non avevano ricevuto il bloccante IL-6. (Stranamente, IL-6 è generalmente pensato come una molecola pro-infiammatoria, perché è più abbondante nelle persone obese con infiammazione sistemica. Ma Pedersen ha alcune prove che in queste persone, elevata IL-6 è un effetto, non una causa, dell’infiammazione.)

Rx per il movimento

Come i ricercatori tease fuori più dei dettagli su come attività fisica benefici per la salute, il momento è rapidamente avvicinando quando esercizio diventa non semplicemente “una buona cosa da fare,” ma una medicina in sé, proprio come farmaci farmaceutici. Diversi studi puntano già in questa direzione. Per esempio, più della metà di 64 adulti con diabete di tipo 2 sono stati in grado di smettere di prendere farmaci per abbassare lo zucchero nel sangue entro un anno di iniziare un programma di esercizio regolare, Pedersen e il suo team trovato. E un’indagine su più di 300 studi randomizzati controllati ha scoperto che l’esercizio è stato efficace quanto i farmaci per le persone a rischio di malattie cardiache e diabete, ed è stato più efficace dei farmaci per la riabilitazione dopo un ictus.

Ma se l’esercizio fisico deve diventare veramente una medicina come qualsiasi altra, i medici dovranno imparare quanto prescrivere per massimizzare i suoi benefici. “Dire solo ‘essere fisicamente attivi’ è come dire alla gente ‘mangiare meglio’ – non ci dice cosa dovremmo fare”, dice Kirk Erickson, uno psicologo dell’esercizio all’Università di Pittsburgh. Ma sviluppare raccomandazioni di dosaggio più precise è difficile, perché ci sono così tanti modi di esercitare, che variano in durata, intensità, frequenza e tipo. (Adattamento ai rischi di malattia individuale – dire a una persona di fare X perché sono a rischio di diabete, e un’altra persona di fare Y a causa di una storia familiare di demenza – è un obiettivo ancora più lontano.)

I ricercatori stanno ancora lavorando fuori ciò che conta in questa complessa arena. Esercizi che coinvolgono più gruppi muscolari generano più IL-6, così esercizi per tutto il corpo come l’esecuzione hanno un maggiore effetto anti-infiammatorio di esercizi che mirano solo alcuni gruppi muscolari, dice Pedersen. E i benefici vanno via entro un paio di giorni, suggerendo che esercitare frequentemente è importante. “Se sono passate 48 ore da quando hai fatto esercizio, è il momento di farlo di nuovo”, dice Jill Barnes, un fisiologo dell’esercizio presso l’Università del Wisconsin-Madison.

Una serie di prossimi studi randomizzati potrebbe presto portare più certezza alla questione del dosaggio. Uno dei più grandi, che Bamman è coinvolto con l’Università dell’Alabama, avrà quasi 2.000 volontari intraprendere 12 settimane di esercizio di resistenza, 12 settimane di allenamento con i pesi o nessun programma di esercizio. I ricercatori misureranno l’attività genica, la segnalazione molecolare e altri cambiamenti all’interno del corpo, che potrebbe consentire loro di individuare esattamente come questi due modi di esercizio differiscono in effetto. Poiché lo studio è così grande, i ricercatori dovrebbero anche essere in grado di esplorare perché alcune persone rispondono più fortemente di altri alla stessa dose di esercizio.

Un altro grande studio a cui partecipa Bamman, finanziato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, mira a confrontare i geni attivati dall’esercizio moderato con quelli attivati dall’esercizio ad alta intensità in giovani volontari sani.

Erickson sta cercando di analizzare le specifiche con uno studio che valuterà l’effetto del volume di esercizio sull’invecchiamento del cervello. I ricercatori misureranno l’infiammazione, le molecole di segnalazione, la composizione corporea e altri marcatori, così come l’acuità mentale, su più di 600 volontari di età compresa tra 65 e 80 anni, sia prima che dopo un anno di esercizio. Alcuni dei volontari faranno 150 minuti a settimana di esercizio moderato supervisionato, altri faranno 225 minuti a settimana, mentre un terzo gruppo farà invece stretching leggero.

Ovviamente, anche dopo che i risultati di queste e di altre prossime prove saranno disponibili, la “giusta” quantità di esercizio per una particolare persona dipenderà probabilmente dalle sue circostanze individuali. “Per qualcuno con il diabete che vuole migliorare il controllo della glicemia, anche 10 minuti sono probabilmente ottimi”, dice Barnes. “Ma per il rischio cardiovascolare o la salute del cervello, potrebbe essere diverso.”

Bamman è d’accordo. “Non c’è un singolo sistema di organi nel corpo che non sia influenzato dall’esercizio”, dice. “Parte del motivo per cui l’effetto dell’esercizio è così coerente e così robusto è che non c’è un singolo percorso molecolare – sarà una combinazione di tutte queste cose. Così alla fine di tutte queste prove, ci guarderemo indietro ed elencheremo non solo uno o due meccanismi, ma un certo numero di essi. Alla fine sarà una risposta complicata”.