OSTEOPOROSI OSTEOPOROSIS OSTEOPOROSI LEZIONI DI MEDICINA FISICA E RIABILITAZIONE

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1 LEZIONI DI MEDICINA FISICA E RIABILITAZIONE Francesca Gimigliano Seconda Università degli Studi di Napoli Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia OSTEOPOROSI malattia dello scheletro caratterizzata dalla compromissione della resistenza aumento del rischio di fratture Riabilitazione OSTEOPOROSI OSTEOPOROSIS malattia di notevole rilevanza sociale disabilità complessa presa in carico globale progetto riabilitativo (finalizzato ad outcome globale funzionale/sociale) programma riabilitativo individuale specifico (comprendente obiettivi a breve, medio e lungo termine) lavoro in team PUB MED

2 OSTEOPOROSIS & REHABILITATION OSTEOPOROSI PUB MED Invecchiamento della popolazione italiana 250,0 Prevalenza di Osteopenia ed Osteoporosi Popolazione femminile in Italia Studio E.S.O.P.O. (n > ) 200,0 150, , , , ,0 95,8 91,5 86,3 79,8 72,9 66,5 61,6 57,7 54, ,0 104,2 106,6 110,3 119,3 126,2 131,5 128,3 117,3 104, ,0 116,0 127,3 137,7 141,0 154,6 162,4 174,4 196,1 215, ,0 106,5 110,6 115,6 123,6 131,8 137,7 137,5 132,8 126, % 20% 40% 60% 80% 100% normal osteopenia osteoporosis Maggi et al, Osteop. Intern 2006

3 Fratture da fragilità: incidenza Incidenza per soggetti Donne, età in anni Cooper et al. Calcif Tissue Int Aug;51(2):100-4 Cooper et al. J Bone Miner Res Feb;7(2):221-7 Borgstrom et al. Bone 2007 Fratture da osteoporosi Incidenza annualedi patologie comuni (x 000) vertebrali femore polso altri siti degli arti Fratture da osteoporosi a Infarto del Ictus c Cancro della miocardio b mammella d superiore del femore in Italia nel 2001 (in >65 anni) 55% fratture laterali & 45% fratture mediali prossimale del femore Riggs BL et al., Bone 1995; Am Cancer Society, 1996

4 Incidenza di fratture vertebrali in Europa 20-30% dei pazienti muore 1 22% dei pazienti si trasferisce in casa di riposo 2 24% dei pazienti recupera la piena mobilità 2 Tra i 155 Milioni di uomini e donne di età compresa tra 50 e 79 anni in Europa* fratture vertebrali ogni anno 3835 fratture vertebrali ogni giorno 160 fratture vertebrali ogni ora 3 fratture vertebrali ogni minuto * in 19 participating EVOS/EPOS countries 1 Cooper C et al., Am J Epidemiol 1993; 137: March L et al., Report of Northern Sydney Area Health Service 1996 Felsenberg et al. J Bone Miner Res 17: (2002) Qualità di Vita e fratture vertebrali Danno e disabilità nelle fratture da fragilità RISCHIO DI MENOMAZIONE Fx femore Fx vertebrali Fx radio MOVIMENTI Mean QUALEFFO total score Age >71 Age 6571 piegarsi 2,7 3,1 1,2 sollevare 1,1 3,4 1,3 afferrare 1,5 0,7 1,8 camminare 3,6 2,7 1,6 salire le scale 2,6 2,2 1,8 scendere le scale 4,1 4,2 2,5 entrare e uscire dalla macchina 1,3 2,1 1,3 15 Age <65 ATTIVITÀ infilare le calze 1,6 1,7 1,1 cucinare 11,1 6,9 10,2 *Age p = fare shopping 4,6 5,2 3,3 *Fracture p < fare i lavori domestici 2,8 2,1 1,6 Oleksik et al, J Bone Miner Res 15: (2000)

5 Incremento di mortalità dovuta a frattura nella popolazione femminile Osteoporosi Eccesso di decessi Fx Rachide Fx Femore prossimale 8.0 FEMMINE >80 genesi multifattoriale interventi multidisciplinari e interdisciplinari Center JR et al, Lancet 1999 T.E.A.M. Fisiatra Medico MG Reumatologo TERAPIA RIABILITAZIONE Fisioterapista PAZIENTE Ortopedico Fisiatra Tecnico ortopedico Radiologo CLINICA PREVENZIONE Terapista occupazionale

6 Prevenzione Variazioni età-correlate delle Primaria prima frattura Secondaria: prevenire ulteriori fratture e danni secondari modulo elastico % per decade corticale %perdita 30-80anni % per decade spongioso %perdita 30-80anni - 1,5% -8% -12,8% -64% resistenza -2,1% -11% -13,5% -68% durezza -6,8% -34% -14,0% -70% Bouxsein,2003 Struttura/geometria Perdita di massa ossea e di trabecole orizzontali La BMD è un buon indicatore del maggior rischio di fratture Donna Sana Donna osteoporotica (con frattura vertebrale) 35 BMD > 1,4 g/cm 2 : 1% BMD< 0,6 g/cm2: 55% % fratture vertebrali x 1SD 0 Tscore Borah, et al. Anat. Rec Watts, ASBMR 2001

7 Modificazioni del materiale osseo con il tempo Cristalli minerali Osso "giovane" Osso "vecchio" Cross-hatching Diffuse damage Cross-links collagene Non riducibile Riducibile Micro-crack Preservazione proprietà meccaniche Il Rimodellamento come mezzo per fornire uno scheletro robusto e leggero Tuttavia la vita ha fornito diversi motivi per indirizzare Rimodellamento Si è reso necessario uno scheletro in grado di riparare e, a sua volta, di rimodellarsi

8 Vantaggio biologico evolutivo Fattori influenti sulla resistenza meccanica Maggiore efficienza in velocità, endurance e consumo energetico Scheletro più leggero Minore resistenza ai carichi abitudinari rimodellamento Struttura MASSA Macroarchitettura Dimensioni Forma Microarchitettura Dimensioni trabecolari Connessioni Microfratture Macrofratture Proprietà del materiale Minerale Densità Dimensioni dei cristalli Collagene cross-links Accumulo di danni da fatica Bone turnover / osteogenesi Adattato da Chesnut et al. J Bone Miner Res 2001 prevenzione delle fratture da osteoporosi Prevenzione primaria Fragilità ossea Miglioramento del bone peak Genetica Alimentazione Attività fisica caduta modalità forza Frattura Fattori protettivi Riduzione del bone loss Genetica Alimentazione Attività fisica Farmaci

9 Background Carico gravitario Modellamento Rimodellamento Attività muscolare forma, geometria e microarchitettura interna Wolff, 1892 in esperimenti su animali Rubin 1985, Turner 1994,Raab-Cullen 1994 Il carico meccanico stimola la trasformazione delle LC in OB Pead 1988, Boppart 1998 Incremento livelli di c-fos e mrna in osso sottoposto a carico meccanico Raab-Cullen 1994 I livelli di PG sono proporzionali al carico Jones 1991, Reich 1993 Miglioramento del bone peak Background Studi su animali 2500 microstrain Al di sotto di 200 microstrain vi è stimolazione del riassorbimento osseo (porotizzazione della compatta ed espansione midollare, perdita trabecolare) Al di sopra di 2500 microstrain si stimola il modeling con espansione periostale e ridotto riassorbimento endostale incremento della resistenza al carico in rottura: 64-87% incremento di BMC: 5-12% incrementando il BMC incremento di resistenza al carico in rottura del 7-12% per ogni 1% di incremento di BMC Miglioramento del bone peak Miglioramento del bone peak Robling et al.med Sci.Sport Exerc., 2002

10 Studi su animali la neo-apposizione periostale è più marcata se il carico ciclico è applicato con periodi di riposo 22% di incremento di spessore vs 3,8 in ulne di ratti Fenomeno di desensibilizzazione? Studi su animali Stimolazione meccanica ciclica ad alta frequenza ( 30HZ) Basso strain Pause di 10 sec Incremento osso trabecolare Miglioramento del bone peak Srinivasan et al. JBMR, 2002 Miglioramento del bone peak Rubin et al, Nature 2001 Nutrizione ed esercizio fisico Studi su animali Galline di 1 anno Gruppo che effettuava esercizio su pedana mobile per 5gg/sett per 5 sett nei confronti di un gruppo sedentario Due sottogruppi: dieta calcica normale, dieta dimezzata Il sottogruppo a dieta a basso tenore calcico aveva una BMC inferiore che però ritornava normale alla ripresa della dieta normo-calcica Il gruppo che eseguiva esercizio aveva una resistenza al carico tibiale del 12-14% maggiore che persisteva anche al follow-up Miglioramento del bone peak Smith e Gilligan, Bone 1996 Prevenzione primaria Attività fisica Attività sportiva asimmetrica causa BMD Correlazione positiva tra livelli di attività fisica e BMD in diversi siti scheletrici in soggetti in accrescimento Slemenda 1991 compatto Bertram 1992 Le attività sportive con carico in stazione eretta si associano a modificazioni della geometria Petterson, 2000 Miglioramento del bone peak

11 Esercizio fisico e BMD in età evolutiva In giovani tenniste RCT su 89 bambini in età prepubere (45 gruppo trattato, 44 gruppo controllo) Programma di salti per 3 gg/sett (100 salti da un gradino di 61cm) per 7 mesi Nessuna differenza nei parametri antropometrici femorale maggiore del 4,5% (p<0.001) e vertebrale del 3,1 rispetto ai controlli. A 14 mesi la differenza nel collo femore era ancora del 4%, mentre non vi era differenza per la BMC vertebrale Due gruppi: inizio attività sportiva non ancora menarcate (gruppo a) e ad 1 anno dal menarca (gruppo b) Omero arto impegnato: BMC maggiore del 19,6% nel gruppo a e del 9,4% nel gruppo b Maggiore massa e diametro omerale Miglioramento del bone peak Fuchs et al. JBMR 2001 Kontulainen, JBMR 2002, Bass JBMR 2002 Miglioramento del bone peak Prevenzione primaria Prevenzione primaria Attività fisica - Eventi avversi di oligo-amenorrea (47% e 30%) Le atlete hanno minore massa ossea rispetto alle ginnaste Atlete: carichi 3-5 volte il p.c.a 1-2 Hz per cicli per periodo di esercizi Ginnaste: carichi volte il p.c. per 1-2 Hz per cicli con periodi di riposo tra le sequenze di carico per carchi non oltre i 100 cicli Attività fisica - Eventi avversi Nuotatori possono avere minore BMD rispetto a controlli per la lunga permanenza in acqua per gli allenamenti (circa 25 ore settimanali) Miglioramento del bone peak Robinson et al. JBMR 1996 Helge et al. Med Sci.Sport Exerc., 2002 Miglioramento del bone peak

12 Prevenzione primaria Attività fisica Prevenzione primaria La sottrazione dal carico ha effetti devastanti Atrofia trabecolare e corticale -2% a settimana di BMD spinale in soggetti allettati nel post-operatorio microgravità Riduzione del bone loss Riduzione del bone loss Prevenzione primaria incrementare la massa ossea anche in tarda età Anziane istituzionalizzate (media 81 anni) 36 mesi Incremento BMC del radio del 3,29% rispetto ad una perdita del 2,29 del gruppo controllo Prevenzione primaria Donne anziane (media 69 anni) Rinforzo muscolare, training di deambulazione, /sett per 32 sett Incremento BMD collo femorale ed equilibrio Riduzione del bone loss Smith et al Med Sci.Sport Exerc 1981 Riduzione del bone loss Jessup et al Biol Res Nurs 2003

13 Prevenzione primaria regolare: METANALISI Programmi controllati e regolari di attività fisica (in media 30 min/ 3 volte/ sett mostrano di prevenire o almeno ridurre le perdite di massa vertebrale che femorale Prevenzione primaria Dati riguardanti donne in postmenopausa (40-77 anni) Soggetti che camminavano > 4h / sett: 41% in Riduzione del bone loss Wolff et al. Osteoporosis Intern Riduzione del bone loss Fescanich et al JAMA 2002 Prevenzione primaria della frattura che il corpo possiede in stazione eretta non viene assorbita cadendo La senescenza osteopenia MECCANISMI DI ASSORBIMENTO DI ENERGIA coordinamento motorio reazione muscolare effetto cuscinetto di muscoli e adipe sarcopenia Riduzione del bone loss

14 Sarcopenia Perdita di massa, di forza e potenza muscolare con Più marcata nei muscoli antigravitari degli arti inferiori e del tronco Istologicamente caratterizzata da deplezione miofibrille tipo II, raggruppamento e necrosi fibrillare Uomo di 25 aa Uomo di 63 aa Sarcopenia età-correlata Progressiva atrofia dei muscoli Vastus Lateralis CSA (mm2) Age (yr)

15 Impatto funzionale della sarcopenia Impatto funzionale della sarcopenia Physiological Capacity Reserve forza potenza Endurance muscolare Difficoltà compiti stazione eretta Rischio cadue e fratture affaticabilità Disability Resting Age, Inactivity, or Disease Adattato da Young, 1997 Attività fisica disabilità Fratture di femore Meccanismi protettivi RCT su 1801 anziani a rischio con età media di 82 anni negli anziani a rischio di frattura di femore, il rischio può essere ridotto Prevenzione secondaria Il trattamento delle fratture da fragilità Pekka, Kanus NEJM, 2000

16 Fratture vertebrali sintomatiche Riposo a letto Obiettivi del trattamento: Problemi cardio-respiratori Problemi trombo-embolici Ridurre il dolore Problemi urinari Piaghe da decubito Limitare la deformità Perdita dello schema posturale Ipercalcemia e Ipercalciuria nefrolitiasi Riduzione della forza muscolare Riduzione propriocettività Rigidità articolare Osteoporosi(1% a settimana) Applicazione di corsetti Corsetto lombare Corsetto a tre punti di appoggio Corsetto ad appoggi iliaci e sottoascellari

17 Corsetti - problematiche Riducono ma non annullano la mobilità intervertebrale In caso di schiacciamento a cuneo limitano solo lievemente il peggioramento Non devono essere utilizzati a scopo di prevenzione di nuove fratture Corsetti Uso: Durante il giorno: sempre Durante la notte: facoltativo Durata del trattamento: Dipende dalla durata del dolore Rimozione graduale alla scomparsa del dolore Prevenzione primaria e secondaria Prevenzione della caduta Caduta in maniera non intenzionale, la perdita della stazione eretta in HW. Lach,1991; B.E. Maky,1994; D.M. Buchner,1997

18 Epidemiologia Classificazioni > 65 anni: 33% > 80 anni: 50% 1 a causa di morte accidentale (> 65 anni) 7 a causa di morte in genere (> 65 anni) 75% delle morti da caduta si ha in pazienti> 65 aa Frequenza Cause predisponenti Malattie predisponenti Circostanze singola, multipla fattori intrinseci (correlati alle persone), fattori estrinseci (ambientali) croniche (M. di Parkinson), acute intercorrenti (delirio) in casa, fuori casa Perdita di coscienza nessuna, con perdita di coscienza prima (causa) o dopo (conseguenza) la caduta Caduta = frattura nel 5% degli anziani Conseguenze nessuna, trauma fisico, paura di cadute ricorrenti, inabilità nel sollevarsi dal suolo Approccio clinico Classificazione delle caduta (compresa la Definire presenza della paura di cadere e della restrizione conseguente della vita deambulazione Valutare i fattori di rischio e le malattie coesistenti Attuare le norme preventive Seguire nel tempo il pz. e rivalutare il problema Valutazione clinica del paziente che cade Generale: Esame neurologico: BMI Condizione cardio-vascolare ROM arti inferiori/forza muscolare Ipotensione ortostatica Cognizione Visione con/senza correzione Propriocezione arti inf. Test vestibolari

19 Valutazione equilibrio/deambulazione Unipedal stance time Get up and go test Berg Balance test Unipedal stance time Il paziente viene invitato ad assumere una posizione monopodalica: si calcola il tempo di resistenza in tale posizione Normale:> 30 sec Tinetti test Valutazione strumentale Univariate analyses of UST versus falls Get up and go test UST Parameter < 30 sec UST Fallers n(%) Non fallers n(%) 19 (95%) 14 (42.4%) Significance R.R. 11.6, 95% CI 1.7, 80* Si calcola il tempo richiesto perché il paziente si alzi dalla sedia, cammini per 3 metri, si giri e torni indietro per risedersi 30 sec UST 1 (5%) 19 (57.6%) Negative predictive value, 95% # Mean (SD) UST (sec) 9.6 (11.6) 31.3 (16.3) P< *Risk of falling with UST of <30 sec # Percentage of subjects with UST 30 sec who did not fall Hurvitz et al. A.P.M.R.,2000

20 Si valuta la capacità del paziente di camminare e conversare contemporaneamente Berg Balance test 14 compiti differenti Ognuno valutato da 0 a 4 (normale) Tinetti Balance Scale 9 items Highest score 16 < 10 = high risk of falling Valutazione posturografica Statica Dinamica Aspects of balance measured are: standing and sitting balance sit to stand, stand to sit turn 360 degrees nudge on sternum turn head lean back unilateral stance reach object from high shelf pick up object from floor J.M. Hausdorff et al. APMR 2001

21 Fattori di rischio Analisi dei fattori di rischio Intrinseci intrinseci Azione cronica Azione transitoria Estrinseci Alterazione età-correlate (muscoli, articolazioni, organi sensoriali) Turbe cognitive Malattie intercorrenti Uso di farmaci Input sensoriali appropriati Integrazione centrale corretta Risposta motoria valida Equilibrio/deambulazione Alterazione età-correlata Visione Accomodazione diminuita Acuità visiva diminuita Adattamento al buio diminuito Visione periferica diminuita Tolleranza alla luce diminuita Sensibilità al contrasto diminuita

22 Alterazione età-correlata Sistema audio-vestibolare Discriminazione del linguaggio diminuita Soglia toni puri aumentata (più colpiti i suoni ad alta frequenza) Eccitabilità vestibolare profonda diminuita Alterazione età-correlata Sistema nervoso Tempo di reazione diminuito Senso di posizione diminuito Oscillazioni posturali aumentate Riflessi di raddrizzamento alterati Andatura senile Andatura senile Maschi: a base allargata Femmine: a base più stretta, dondolante Andatura rallentata Fase di doppio appoggio aumentata Disturbi cognitivi Stato confusionale Alterazioni della capacità di giudizio Disattenzione Agitazione

23 Malattie intercorrenti Neurologiche Accidenti cerebro-vascolari Parkinsonismi Sindromi deliranti Mielopatie Convulsioni Insufficienza vertebro-basilare Ipersensibilità del seno carotideo Disturbi cerebellari Neuropatie periferiche SDAT Malattie intercorrenti Cardio-vascolare Gastro-intestinale Metaboliche IMA, ipotensione ortostatica, aritmie emorragie, diarrea, sincope da defecazione, sincope post-prandiale ipotiroidismo, ipoglicemia, anemia, ipokalemia, disidratazione, iponatremia Malattie intercorrenti App. uro-genitale Muscolo-scheletriche Disordini psicologici Farmaci sincope disminzionale, nicturia, incontinenza artrosi, miopatia prossimale, sindrome da immobilizzazione ansia, depressione benzodiazepine, fenotiazidici, triciclici, alcuni antiipertensivi, diuretici, narcotici Fattori estrinseci Implicati nel 33% -50% delle cadute Fili elettrici Disordine Illuminazione inadeguata Sedie basse (o morbide) Tappeti Superfici scivolose Soglia rialzata Scale (soprattutto primo e ultimo scalino) Scarpe improprie

24 Sedi preferenziali (in casa) mettersi a letto) Bagno Cucina Prevenzione Fattori estrinseci Fattori intrinseci Fattori estrinseci Fattori estrinseci Illuminazione Tappeti Sedie e tavoli Mobilio ampia, ben diffusa, con interruttori facilmente accessibili eliminare i bordi possibilmente con braccioli, alta e con appoggio nucale nessun ostacolo esterno Cucina Bagno Porte ripiani non troppo alti, pavimenti non bagnati, controllo fuoriuscita di gas (pz. con ipoosmia) tavoli e sedie adatte uso di scarpe da doccia o bagno, tappetini antisdrucciolo in genere, maniglia di sostegno, water modificato, buona illuminazione, armadietti a giusta altezza Temperatura ambientale ideale Scale appoggi posti a 3-6 cm dalla parete, segnale di fine ed inizio delle scale, presenza di pianerottoli di riposo, pavimento antiscivolo, buona illuminazione

25 Fattori intrinseci Modificabili Poco o per nulla modificabili Modificabili Correzione deficit visivi Eliminazione farmaci pericolosi Miglioramento condizione muscoloscheletrica Miglioramento tremori parkinsoniani Strategia di caviglia in risposta a piccole perturbazioni Strategia di anca in risposta a rilevanti perturbazioni Elderly fallers Elderly non-fallers Young adults D.C. Kerrigan et al., A.P.M.R., 2001

26 Miglioramento performance muscolo-scheletrica Esercizi per il ROM Stretching flessori di anca Jogging Poco o per nulla modificabili Modificazioni irreversibili della senilità Turbe cognitive gravi Neuropatie periferiche D.C. Kerrigan et al., A.P.M.R Prevenzione della caduta Warm up:esercizi di ROM in catena cinetica muovendo la caviglia, con entrambi i piedi Sollevamento in posizione bipodalica digitigrada e taligrada (un set di 10 con incremento di 1 set di 10 dopo 5 sessioni per un totale di tre set) Esercizi in inversione ed eversione bipodalica dei piedi (10 ripetizioni per direzione con incremento di 2 set di 10 ripetizioni dopo 5 sessioni) Prevenzione della caduta Sollevemento in posizione digitigrada e taligrada con appoggio monopodalico (5 ripetizioni con incremento a 10 dopo 5 serie e quindi di 2 set da 10 dopo 10 sessioni) Inversione ed eversione in appoggio monopodalico (5 ripetizioni con incremento a 10 dopo 5 sessioni) monopodalico (3 prove per ogni piede) J.K.Richardson et al. A.P.M.R. Feb J.K.Richardson et al. A.P.M.R. Feb. 2001

27 Prevenzione della caduta Approccio posturale globale Older people in residential care can reduce their incidence of falls if they take a vitamin D supplement for 2 years even if they are not initially classically vitamin D deficient. Tai chi chuan Esercizio base: serie di movimenti aggraziati fluidi in sequenza continua con spostamento del carico da piede a piede e abbassamento del centro di gravità Armonia corpo-mente J AmGeriatr Soc, 2005 Metanalisi riduzione del rischio di caduta in anziani Tinetti, NEJM, 2003 Tinetti, NEJM, 2003

28 scendeva le scale con grande attenzione perché credeva che la vecchiaia cominciasse con la prima caduta e la grazie Gabriel Garcia Marquez