DOTTORATO DI RICERCA

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1 DOTTORATO DI RICERCA Attività Fisica e Salute -Aspetti Biomedici e Metodologici XXVII CICLO Anni Effetti dell attività fisica in lungosopravviventi dopo la diagnosi di carcinoma mammario Settore Scientifico Disciplinare MEDF/01 Tutor Prof. Attilio Parisi Dottoranda Dott.ssa Valeria De Luca

2 ABSTRACT Breast cancer is the most common cancer in women worldwide, with almost 1.7 million new cases diagnosed in 2012 and represents about 12% of all new cancer cases and 25% of all cancers in women. Physical inactivity, according to the World Health Organization, is the cause of 10-16% of deaths from breast cancer. In Italy about 38% of the population is still sedentary, and several studies show us how physical activity is associated with a lower risk of development and death for many common cancers. Survivors must deal with the effects of their illness and treatments that often produce negative effects both physiological and psychological, leading to an overall decrease in quality of life and the risk for recurrent cancer. It is widely proved that exercise practiced after being diagnosed with cancer may increase survival by 50-60%. The aim of the study was to investigate the effects of four different training programs in breast cancer patients after surgery and therapy. Twenty woman 45,61±2,71 surgically treated with therapeutic treatment concluded, eligible for non competitive sports, volunteered to exercise 3 d/w for 8 weeks, were randomly assigned to Training Group and control Group. The patients of Training Group have carried out four different types of training spaced out by a period of detraining: Combined Training, Circuit Training, Aerobic Training and Pilates Training. In order to evaluate the effect of PA, all patients were tested for VO 2 Max with Astrand-Ryhming test, for BIA values using a Handy3000, and the strength was evaluated with FreePower Sensorize. The Combined Training group carried out a composed training structured in 4 phases: 5-10min of warm using cyclettes or egometers; 20-25min of aerobic training using elliptic or treadmill, every patient started from 40% of their Vo2max and they increased it every month; 25-30min of resistance/strength training using leg curl, leg extension and leg press, shoulder press and vertical traction and exercises for the abdominals, women started with a load of 40% of 1RM on all equipment, carrying two sets of 8 repetitions; stretching of all large muscles involved. Tabata Traininig: 5min of warm-up using cyclettes; 20min of functional circuit training. The patients perform different exercises with free-weights and some equipment such as Lat Machine, the Leg Curl, Leg Press and the Shoulder Press. Each exercise is performed for 20 seconds and, after ten seconds rest, patients continue to the next exercise till the circuit is completed, then they repeated the entire circuit for 2 times. Patients were submitted to three different total body circuits each week (on Monday, on Wednesday, on Friday); 5minutes of cool-down on the cyclettes; 10 minutes of stretching.

3 The Aerobic Training was performed using the elliptical cyclettes and ergometers. The workout session provided for 4 phases: 5-10min warm-up with minimum load and no incline for the ergometer; from 15 to 50 minutes with an increase in power, speed and/or the inclination, each workout was conducted taking into account the optimal aerobic zone of each subject calculated by the formula of Cooper (220-age) and working between 65-85% of HR max; 5-10 minute cool-down on the machines; stretching and elongation of large muscle groups. The Pilates Training, performed according to the Matwork method, were performed initially with exercises to optimize balance, breathing, to control the movements and to raise awareness of the movement. Later were introduced exercises for the reinforcement of the Power House. The statistical package IBM SPSS (ver.21) was used for the two-way ANOVA with repeated measures analysis. The results of the statistical analysis show that the parameters were taken into consideration undergo considerable changes in almost all workouts. Vo 2Max : Combined Training (+38%; p<0,0001), Circuit Training (+35%; p<0,0001), Aerobic Training (+48%; p<0,0001), Pilates (+17%; p<0,0001). Body Mass Index: Circuit Training (-8%; p=0,0006), Aerobic Training (-13%; p<0,0001), Pilates (- 6%; p=0,000), Control Group (+3%; p=0,01). Phase Angle: Aerobic Training (+2%; p=0,006), Pilates (+5%; p<0,0001). Leg Press 1RM : Combined Training (+32%; p=0,001), Circuit Training (+11%; p=0,0004), Aerobic Training (+29%; p=0,003), Pilates (+2%; p=0,03), Control Group (-8%; p=0,02). Leg Extension 1RM: Combined Training (+20%; p=0,01), Circuit Training (+25%; p=0,0007), Aerobic Training (+32%; p=0,001), Pilates (+8%; p=0,0003). Leg Curl 1RM: Combined Training (+13%; p=0,02), Circuit Training (+56%; p<0,0001), Aerobic Training (+22%; p=0,0002), Pilates (+9%; p=0,001). Shoulder Press 1RM: Combined Training (+61%; p=0,0004), Circuit Training (+42%; p=0,04), Aerobic Training (+65%; p=0,003), Pilates (+16%; p=0,03), Control Group (+0%; p=0,02). Vertical Traction 1RM: Combined Training (+21%; p=0,02), Circuit Training (+16%; p=0,01), Aerobic Training (+26%; p=0,0002), Pilates (+12%; p=0,002). The exercise can be an important adjuvant therapy in the management of many cancers and may increase the therapeutic effects of traditional treatments. Individualization of the protocols is important because every patient has a medical history and development of the disease and treatment different from the others, with periods of rehabilitation and functional and muscle problems that differ from subject to subject.

4 Propose a group activity without taking into account these simple but fundamental rules, would be counterproductive. Physical activities such as the Combined Training, Circuit Training, the Training Aerobic or Pilates can be proposed to all types survivors if structured providing a highly personalized workout, taking into account the functional problems of patients. These training protocols have been shown positive effects on different parameters, from cardiopulmonary function to the strength of the upper and lower limbs, with the modification of the values of body composition. ABSTRACT Il cancro al seno è il tumore più comune nelle donne in tutto il mondo, con quasi 1,7 milioni di nuovi casi diagnosticati nel 2012 rappresenta circa il 12% di tutti i nuovi casi di cancro e il 25% di tutti i cancri diagnosticati alle donne. L'inattività fisica, secondo l'organizzazione Mondiale della Sanità, è la causa del 10-16% dei decessi per cancro al seno. In Italia circa il 38% della popolazione è ancora sedentaria, e diversi studi ci mostrano come l'attività fisica è associata a un minor rischio di sviluppo e di morte per molti tumori comuni. I lungosopravviventi devono affrontare gli effetti della loro malattia e dei trattamenti che spesso producono effetti negativi sia fisiologici sia psicologici, portando ad un abbassamento dei livelli della qualità della vita e il rischio recidive. E 'ampiamente dimostrato che l'esercizio fisico praticato dopo la diagnosi di cancro può aumentare la sopravvivenza del 50-60%. Lo scopo dello studio è stato quello di valutare gli effetti di quattro diversi programmi di allenamento nei pazienti dopo diagnosi di cancro al seno dopo. Venti donne (45,61 ± 2,71) con il trattamento terapeutico concluso, idonee per l attività sportiva non agonistica, hanno partecipato agli allenamenti 3 volte a settimana per 8 settimane, dopo la visita medica d ingresso sono state divise in maniera casuale in Gruppo di Lavoro e Gruppo di Controllo Le pazienti del Gruppo di Lavoro hanno svolto 4 diversi tipi di allenamento diversi intervallati da un periodo di detraining: Combined Training, Circuit Training, Aerobic Training e Pilates Training. Per valutare l'effetto dell attività fisica, tutte le pazienti sono state sottoposte a test per valutare il Massimo Consumo d Ossigeno (VO2Max) tramite l Astrand-Ryhming Test al cicloergometro, Bioimpedenziometria con l Handy3000, e valutazione della forza massima con il FreePower Sensorize.

5 Il Combined Training era strutturato in 4 fasi: 5-10 minuti di riscaldamento dei principali gruppi muscolari utilizzando cyclette ed ergometri; minuti di allenamento aerobico utilizzando l ellittica o il treadmill, ogni paziente ha iniziato dal 40% del proprio Vo 2 max con un progressivo aumento ogni mese; minuti di allenamento di forza con tre apparecchiature per le gambe (leg curl, leg extension e leg press) e due per la parte superiore del busto (shoulder press e vertical traction); unitamente ad esercizi a corpo libero per la parete addominale, le pazienti hanno iniziato il lavoro di forza con un carico del 40% rispetto alla loro 1RM su tutte le apparecchiature, svolgendo 2 serie da 8 ripetizioni; esercizi specifici di flessibilità per la parte superiore del busto (in particolare per la spalla), unitamente ad uno stretching mirato a distendere la muscolatura dei maggiori gruppi muscolari coinvolti. Tabata Training: 5 minuti di warm-up utilizzando la cyclette; 20 minuti di allenamento utilizzando un circuito funzionale seguendo il metodo del Tabata Training. Le pazienti hanno eseguito diversi esercizi a circuito, eseguendoli a corpo libero con l ausilio di pesi e bilanceri e/o alcune attrezzature quali la Lat Machine, la Leg Curl, la Leg Press e la Shoulder Press. Sono stati proposti tre diversi circuiti settimana (il Lunedi, il Mercoledì, il Venerdì); 5 minuti di defaticamento con l utilizzo della cyclette; 10 minuti di stretching di tutti i grandi distretti muscolari coinvolti con particolare attenzione ad esercizi di flessibilità per la parte superiore del busto. Aerobic Training: 5-10 minuti di riscaldamento a carico minimo per ellittica e cyclettes, senza inclinazione e con una velocità di 2,5Km/h sul treadmill; la fase centrale dell allenamento inizialmente della durata di 15 minuti ha subito un incremento fino ai 50 minuti. Allenamento dopo allenamento è stata aumentata la durata e l intensità di questa fase, aumentando il Wattaggio ed il tempo per cyclettes ed ellittica, e incrementando la pendenza, la velocità ed il tempo per il treadmill, Ogni allenamento è stato personalizzato tenendo presente la zona aerobica ottimale di ogni soggetto calcolata con la formula di Cooper (220-età) e lavorando tra il 65-85% della Fc max. ; 5-10 minuti di defaticamento attivo sul macchinario con graduale decremento di velocità, pendenza o carico di lavoro; stretching e distensione dei maggiori gruppi muscolari con esercizi per la flessibilità del busto. Pilates Training: Il protocollo del Pilates è stato eseguito seguendo il metodo del Pilates Matwork. 10 minuti di riscaldamento con esercizi volti ad ottimizzare il lavoro dei muscoli respiratori e l equilibrio; 30 minuti di esercizi per il rinforzo della Power House; stretching finale dei maggiori gruppi muscolari coinvolti con esercizi di rilassamento globale. Il pacchetto statistico SPSS IBM (ver.21) è stato utilizzato per l analisi ANOVA a due vie per misure ripetute.

6 I risultati dell'analisi statistica mostrano che i parametri presi in considerazione subiscono notevoli cambiamenti in quasi tutti gli allenamenti. VO2max: Training combinata (+ 38%; p <0,0001), Circuit Training (+ 35%; p <0,0001), Aerobic Training (+ 48%; p <0,0001), Pilates (+ 17%; p <0,0001). Body Mass Index: Circuit Training (-8%; p = 0,0006), Aerobic Training (-13%; p <0,0001), Pilates (-6%; p = 0,000), Control Group (+ 3%; p = 0,01). Angolo di fase: Aerobic Training (+ 2%; p = 0,006), Pilates (+ 5%; p <0,0001). Leg Press 1RM: Training combinata (+ 32%; p = 0,001), Circuit Training (+ 11%; p = 0,0004), Aerobic Training (+ 29%; p = 0,003), Pilates (+ 2%; p = 0,03), Control Group (-8%; p = 0,02). Leg Extension 1RM: Training combinata (+ 20%; p = 0,01), Circuit Training (+ 25%; p = 0,0007), Aerobic Training (+ 32%; p = 0,001), Pilates (+ 8%; p = 0,0003). Leg Curl 1RM: Training combinata (+ 13%; p = 0,02), Circuit Training (+ 56%; p <0,0001), Aerobic Training (+ 22%; p = 0,0002), Pilates (+9 %; p = 0,001). Shoulder Press 1RM: Training combinata (+ 61%; p = 0,0004), Circuit Training (+ 42%; p = 0,04), Aerobic Training (+ 65%; p = 0,003), Pilates (+ 16%; p = 0,03), Control Group (+ 0%; p = 0,02). Vertical Traction 1RM: Training combinata (+ 21%; p = 0,02), Circuit Training (+ 16%; p = 0,01), Aerobic Training (+ 26%; p = 0,0002), Pilates (+12 %; p = 0,002). L esercizio può essere una fondamentale terapia adiuvante nella gestione di molti tumori e può aumentare gli effetti terapeutici dei trattamenti tradizionali. L'individualizzazione dei protocolli è importante poiché ogni paziente presenta una storia medica ed uno sviluppo della malattia e del trattamento diverso dagli altri, con periodi riabilitativi e problematiche funzionali e muscolari che si differenziano da soggetto a soggetto. Proporre un attività di gruppo senza tener conto di queste semplici ma fondamentali regole, sarebbe controproducente. Attività fisiche come il Combined Training, il Circuit Training, l Aerobic Training o il Pilates possono essere proposte a tutte le tipologie di lungo sopravviventi se strutturate in maniera tale da garantire un allenamento altamente personalizzato, tenendo conto delle problematiche funzionali dei pazienti e degli obiettivi. Questi protocolli di allenamento hanno dimostrato avere molti effetti positivi su diversi parametri, dalla funzione cardiopolmonare alla forza degli arti superiori e inferiori, alle modificazione dei valori di composizione corporea.