Спосіб лікування передіабетичних порушень вуглеводного обміну у людей літнього віку

Реферат: Спосіб лікування предіабетичних порушень вуглеводного обміну у людей літнього віку включає інтервальні нормобаричні гіпоксичні тренування з використанням апарата гіпоксичної стимуляції організму "Гіпотрон-М" (виробник - НДІ "АПРОДОС" НТТУ "Київський політехнічний інститут)", при якому тренування проводять сеансом з 5 циклів, де кожний цикл включає 5хвилинний період дихання через маску гіпоксичною сумішшю (12 % кисню, 88 % азоту) і 5хвилинний період дихання атмосферним повітрям, згідно з корисною моделлю, курс інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань із 10 сеансів проводять з частотою 1 сеанс на дві доби для попередження розвитку небажаних реакцій організму. UA 117302 U (54) СПОСІБ ЛІКУВАННЯ ПЕРЕДІАБЕТИЧНИХ ПОРУШЕНЬ ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНУ У ЛЮДЕЙ ЛІТНЬОГО ВІКУ UA 117302 U UA 117302 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини: геронтології, геріатрії, терапії, кардіології, ендокринології і може бути використана в комплексному лікуванні для нормалізації вуглеводного обміну у людей літнього віку. Передіабетичні порушення є значущим фактором ризику серцево-судинних захворювань (ССЗ) [1, 2]. Загальноприйнято розглядати прояви передіабетичних порушень вуглеводного обміну як поняття, що об'єднує порушення толерантності до глюкози, порушення глікемії натщесерце, гестаційний діабет та еуглікемічну резистентність до інсуліну. Відомо, що у 5 % пацієнтів з передіабетичними порушеннями вуглеводного обміну протягом року розвивається цукровий діабет (ЦД) 2-го типу, поширеність якого збільшується з віком [8]. Тому актуальною є розробка та впровадження методів корекції цих порушень у людей літнього віку. У зв'язку з тим що одним із головних чинників розвитку ЦД 2 типу є надлишкова маса тіла, першочерговими заходами для корекції порушень вуглеводного обміну є модифікація способу життя - використання фізичних тренувань та корекція харчового раціону [9, 10]. Ці заходи враховані в патенті на корисну модель "Спосіб лікування цукрового діабету типу 2 з ожирінням" [патент України №84715]. Проте недоліком цього способу є те, що не надається належна увага особам похилого та старечого віку з проявами передіабету, також не враховуються ті фізіологічні вікові зміни, на фоні яких розвиваються порушення вуглеводного обміну. Серед медикаментозних методів лікування порушень вуглеводного обміну велика увага приділяється застосуванню цукрознижуючих препаратів, які переважно застосовуються за наявності цукрового діабету 2 типу. У дослідженнях UKPDS (UK Prospective Diabetes Study) та PRESTO (Prevention of Restenosis with Tranilast and its Outcomes) була показана властивість метформіну покращувати серцево-судинний прогноз [12, 13]. Результати, отримані в досліджені DPP (Diabetes Prevention Program, 2002), свідчать про ефективність метформіну для запобігання розвитку ЦД 2-го типу у пацієнтів з порушеною толерантністю до глюкози (ПТГ) та надлишковою вагою [14]. На тлі використання метформіну відмічено зниження ризику розвитку ЦД 2-го типу на 31 % [15]. Проте, у зв'язку з накопиченням лактату на тлі прийому метформіну препарат не рекомендують призначати при серцево-судинній патології, у осіб з гіпоксією будьякої етіології та при порушеннях функції печінки. Це обмежує можливості його застосування у осіб літнього віку, яким притаманна циркуляторна і тканинна гіпоксія, порушення функції нирок, печінки. Детально недоліки та переваги цукрознижуючих препаратів показані в описах до корисних моделей - "Спосіб корекції порушень вуглеводневого обміну і зменшення маси тіла при метаболічному синдромі" [патент України №78235] та "Спосіб корекції порушень вуглеводного обміну при метаболічному синдромі [патент України №51002]. Разом з цим, застосування цукрознижуючих препаратів у осіб з передіабетичними порушеннями не наведено в жодних клінічних настановах та міжнародних рекомендаціях [6, 11]. В ряді робіт досліджували вплив поєднаного використання фізичних навантажень та гіпоксії на масу тіла [16]. Більш значне зниження маси тіла і вмісту жиру було виявлено у пацієнтів, котрі виконували фізичні навантаження в умовах помірної гіпоксії, ніж за умов нормоксії [17-20]. Було показано, що у людей з ожирінням помірна гіпобарична гіпоксія призводить до зниження маси тіла та підвищення швидкості метаболізму [21]. В доповнення до цього, виконання навантажень за умов гіпоксії (14-15 % кисню) викликало більш значне покращення чутливості до інсуліну і толерантності до глюкози, ніж навантаження в умовах нормоксії [22, 23]. Таким чином, одним з напрямків лікування передіабетичних порушень вуглеводного обміну у людей літнього віку, крім фармакологічних засобів (див. вище), може бути застосування гіпоксичних тренувань, які вже досить широко використовуються в медицині і спорті: „Спосіб лікування хворих з патологією кардіореспіраторної системи" [патент RU №2150260], „Спосіб підвищення стійкості до гіпоксії організму людини" [патент України №17698], „Спосіб підвищення неспецифічних адаптаційних можливостей людини на основі гіпоксично-гіпероксичних газових сумішей" - [патент RU№2289432]. Прототипом запропонованого нами способу є "Спосіб підвищення толерантності до фізичного навантаження у літніх хворих зі стабільною стенокардією напруги І та II функціональних класів" [патент України №27105]. У цьому способі передбачено застосування інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань із використанням апаратного комплексу „Гіпотрон" (Україна). За методикою проводиться курс лікування, що складається з 10 щоденних тренувань, які передбачають 5-хвилинне дихання гіпоксичною сумішшю та 5-хвилинне дихання атмосферним повітрям. За один сеанс використовують 4 таких цикли. Для визначення чутливості до гіпоксії та вибору індивідуальних режимів гіпокситерапії у хворих проводять гіпоксичну пробу з диханням 12 % кисневої суміші протягом 10 хв, або до досягнення одного з критеріїв припинення проби (чи їх поєднання). Якщо показник сатурації крові на 10-й хвилині гіпоксичної проби перевищував 80 %, то вважали стійкість до гіпоксії збереженою, знижену 1 UA 117302 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стійкість до гіпоксії констатували, якщо сатурація крові на 20-й хв гіпоксичної проби була 80 % або менше. Всі ці способи передбачають використання інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань після визначення індивідуальної чутливості до гіпоксії. Але, жоден з них не враховує зв'язок зниженої стійкості до гострого гіпоксичного впливу зі станом вуглеводного обміну у осіб похилого віку. Літературні дані та результати власних досліджень свідчать, що порушення вуглеводного обміну у людей літнього віку досить часто супроводжуються порушенням забезпечення тканин киснем, а гіпоксія жирової тканини призводить до гіперпродукції в ній цитокінів, які спричиняють інсулінорезистентність та порушення гомеостазу глюкози. В літньому віці зростає чутливість і знижується стійкість організму до гіпоксії [3-5]. При старінні знижується рівень вільного кисню в тканинах та підвищується вміст недоокислених продуктів, також зростає поглинання кисню з гіпероксичних газових сумішей; відбувається активація реакцій гліколізу. При гіпоксії в старечому віці тканини перебувають в більш несприятливих умовах, що викликає включення компенсаторних механізмів, спрямованих на підтримку гомеостазу. Проте при збільшенні інтенсивності гіпоксичного впливу компенсаторні реакції в старості є недостатніми для підтримки кисневого постачання тканин, що призводить до зниження РО2 в них нижче критичного рівня. Враховуючи встановлений нами зв'язок між станом вуглеводного обміну та реакцією старіючого організму на гіпоксію, а також між стійкістю до гіпоксії та розвитком передіабетичних порушень вуглеводного обміну у людей літнього віку нами запроваджено спосіб корекції порушень вуглеводного обміну у людей літнього віку з використанням інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренуваннь (ІНГТ). Запропонований спосіб лікування порушень вуглеводного обміну у людей літнього віку полягає у застосуванні ІНГТ з використанням апарата гіпоксичної стимуляції організму "Гіпотрон" (Україна, виробник - НДІ "АПРОДОС" НТТУ "Київський політехнічний інститут)". Курс тренувань складається із 10 сеансів, які проводяться через 2-3 години після сніданку в положенні сидячи, 1 раз на дві доби. Тривалість курсу тренувань становить 3 тижні. Сеанс тренування складається із 5 циклів, кожний цикл включає 5-хвилинний період дихання через маску гіпоксичною сумішшю (12 % кисню, 88 % азоту) і 5-хвилинний період дихання атмосферним повітрям. З врахуванням вікових особливостей реакції людей старшого віку на гіпоксію, в запропонованому способі тренувань вперше використовується методика їх проведення з частотою 1 тренування на дві доби з метою попередження небажаних реакцій організму. Актуальність корисної моделі зумовлена тим, що по-перше: з віком спостерігається зниження стійкості до гіпоксії, що призводить до порушень функціонування організму в цілому і до порушення вуглеводного обміну. Про це свідчить той факт, що пацієнти зі зниженою стійкістю до гіпоксії мають достовірно вищий показник частоти виявлення передіабетичних порушень вуглеводного обміну. Так, за нашими даними, у людей зі зниженою резистентністю до гіпоксичної гіпоксії передіабетичні порушення визначались значно частіше, ніж у обстежених із задовільною стійкістю до гіпоксії: порушена глікемія натще мала місце, відповідно, у 28,6 % та 11,5 %, порушена толерантність до глюкози - у 28,6 % та 7,7 %, а їх поєднання у 22 % осіб зі зниженою стійкістю до гіпоксії [7]. По-друге, передіабетичні порушення є одним із провідних механізмів розвитку серцево-судинної патології. Тому корекція цих змін є важливою для попередження розвитку серцево-судинних захворювань і лікування хворих на порушення вуглеводного обміну. Таким чином в основу дійсної корисної моделі поставлено задачу створення більш досконалого способу корекції порушень вуглеводного обміну у осіб похилого віку. Для реалізації запропонованого нами способу пропонується попередньо проводити в різні дні дозовану гіпоксичну пробу (12 % кисню, 20 хв) з метою визначення резистентності організму до гіпоксії (збережена/знижена) та стандартний пероральний глюкозотолерантний тест для виявлення передіабетичних порушень вуглеводного обміну. Відповідно до рекомендацій ADA (1997) толерантність до глюкози вважали нормальною, якщо рівень глюкози в плазмі венозної крові через 2 години після навантаження глюкозою був менше 7,8 ммоль/л. Якщо рівень глюкози натщесерце був менше 7,0 ммоль/л, але через 2 години перебував у межах від 7,8 до 11,1 ммоль/л, то цей стан класифікували як порушену толерантність до глюкози незалежно від віку обстежених [6]. До тренувань допускались особи, які задовільно переносили гіпоксичну гіпоксію (дихання газовою сумішшю з 12 % кисню), тривалість дозованої тіпоксичної проби у кожного з них була 16-20 хв. Обстеження проводили до курсу ІНГТ, після 10 сеансів ІНГТ та через 1 міс. після ІНГТ. 2 UA 117302 U Нами були обстежені дві групи людей похилого віку з передіабетичними порушеннями вуглеводного обміну, антропометричні показники яких не різнилися між групами обстежених, у яких потім проводились реальні або імітовані гіпоксичні тренування (табл. 1). Таблиця 1 Антропометричні показники у обстежених з передіабетичними порушеннями вуглеводного обміну до гіпоксичних тренувань, M±SD Гр.І. Передіабетичні порушення, реальні ІНГТ (n=16) Гр. II. Передіабетичні порушення, імітовані ІНГТ(п=13) Достовірність різниці між групами, р Стать (чол/жін) п/п Вік (роки) Зріст (см) Маса тіла (кг) ІМТ (кг/м ) Обвід талії (см) 10/6 63,1±6,6 170±10 85,6±12,1 30,60±2,69 99,60±7,86 8/5 62,4±5,7 168±16 87,4±11,8 31,20±3,12 100,8±9,2 > 0,05 Групи обстежених >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 2 Примітка. ІМТ - індекс маси тіла. 5 10 Безпосередньо після курсу реальних гіпоксичних тренувань (табл.2) відмічено достовірне зниження концентрації глюкози в плазмі крові натще та через 2 години ГТТ. Це свідчить про нормалізацію толерантності до глюкози. Через місяць після тренувань сприятливий вплив на рівень глікемії посилився. Концентрація інсуліну в плазмі після 10 сеансів гіпоксичних тренувань зростала натще, але мала тенденцію до зниження через 2 години глюкозотолерантного тесту. Через місяць після тренувань концентрація інсуліну в плазмі крові натще зменшилась до початкового рівня (до тренувань), а через 2 години глюкозотолерантного тесту рівень інсуліну був нижчий, ніж до тренувань. 15 Таблиця 2 Концентрація глюкози і інсуліну в плазмі крові при стандартному глюкозотолерантному тесті (ГТТ) у хворих з передіабетичними порушеннями вуглеводного обміну до і після курсу інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань (ІНГТ), M±SD Група І Передіабетичні порушення, реальні ІНГТ (n=16) Показники Глюкоза в плазмі крові натще, ммоль/л І II III Глюкоза в плазмі крові через 2 години ГТТ, ммоль/л І II III Інсулін в плазмі крові натще, мкОд/л І Група II Передіабетичні Достовірність порушення, різниці між імітовані ІНГТ групами, р (n=13) 5,7±0,7 5,3±0,7* 5,4±0,7 > 0,05 0,05 8,3±1,0 6,8±2,2* 6,6±1,3** 8,1±0,8 8,0±0,9 7,8±0,8 > 0,05 0,05 12,8±5,6 > 0,05 57,4±20,3 42,6±35,8 48,8±20,4 54,6±18,7 56,3±16,4 53Д±17,8 > 0,05 > 0,05 >0,05 2,7±1,6 4,2±2,1* 2,6±1,3 3,6±1,1 3,5±1,0 3,3±1,1 > 0,05 > 0,05 > 0,05 Примітки: 1. Достовірність зміни показника під впливом тренувань: *- р < 0,05. 2. І - до тренувань, II - після 10 сеансів тренувань, III - через 1 місяць після тренувань 5 10 15 20 25 Імовірно, одним із факторів нормалізації вуглеводного обміну під впливом ІНГТ є період адаптації до нормобаричної гіпоксії, який може тривати кілька тижнів. В цей час підвищується чутливість тканин до інсуліну (скелетних м'язів, печінки, жирової тканини), на що вказує зниження індекс інсулінорезистентності (HOMA-IR) через місяць після завершення гіпоксичних тренувань порівняно з показником HOMA-IR, визначеним безпосередньо після 10 сеансів тренувань. Застосування курсу інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань сприяло зменшенню частоти передіабетичних порушень у осіб похилого віку у 2,6 разу. Через 1 місяць після завершення ІНГТ нормалізація вуглеводного обміну спостерігалась у 84 % обстежених. Як головний показник, що характеризує стійкість до гіпоксії у осіб з передіабетичними порушеннями, розглядається показник сатурації крові. Так, вже на 6-й хвилині гіпоксії спостерігався статистично значимо нижчий рівень SaO2 порівняно з обстеженими без порушень. В подальшому ця спрямованість посилилась, на що вказують значення показників SaO 2 на 12-й та 20-й хвилинах гіпоксичної проби. Після її припинення у осіб з передіабетичними порушеннями спостерігалось більш повільне відновлення показника сатурації до початкового рівня. Отримані дані свідчать про більш низьку стійкість організму до впливу гіпоксичної гіпоксії у обстежених з передіабетичними порушеннями вуглеводного обміну. Під впливом тренувань (через 10 сеансів) відмічено менш значне зниження SaO 2 на 12-й та 20-й хвилинах гіпоксичної проби. Крім того, приріст показників гемодинаміки у відповідь на гостру гіпоксичну пробу до проведення курсу гіпоксичних тренувань був вищим, ніж у цих самих осіб після 10 тренувань. Через 10 тренувань реакція на дозовану гіпоксію відрізнялася менш вираженим приростом частоти дихання та тенденцією до нормалізації на 20-й хвилині відновного періоду, особливо через місяць після проведених гіпоксичних тренувань. 4 UA 117302 U Таблиця 3 Сатурація крові та показники серцево-судинної системи при гіпоксичній пробі до та після курсу інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань у людей похилого віку з передіабетичними порушеннями вуглеводного обміну, М±m Показники До ІНГТ Після 10 сеансів ІНГТ Через 1 місяць після 10 сеансів ІНГТ SaO2, % Нормоксія Гіпоксія 6 хв Гіпоксія 12 хв Гіпоксія 20 хв Зрушення на 20 хв -1 ЧСС, хв. Нормоксія Гіпоксія 6 хв Гіпоксія 20 хв Зрушення на 20 хв CAT, мм рт. ст. Нормоксія Гіпоксія 6 хв Гіпоксія 20 хв Зрушення на 20 хв ДАТ, мм рт. ст. Нормоксія Гіпоксія 6 хв Гіпоксія 20 хв Зрушення на 20 хв 98,6±0,1 98,6±0,1 98,7±0,2 88,9±1,4*** 84,9±1,1 *** 81,9±0,8*** -16,7±0,7 89,9±0,8*** 86,2±0,8 ***# 83,7±0,6 ***# - 14,9±0,7 # 88,5±1,3 *** 84,5±1,0*** 83,9±0,7 ***# - 14,9±0,6 # 71,4±1,3 68,5±2,5 # 67,8±2,5 # 75,2±1,8* 76,4±2,0 * 4,3±1,9 70,9±2,7 # 72,2±2,7 *# 3,7±1,5 71,5±2,6 # 71,4±2,9 # 3,1±2,1 134,6±5,1 132,4±3,5 134,1±4,8 150,8±6,3** 153,9±5,2** 17,4±4,2 144,3±5,5 *# 145,0±6,2 *# 12,6±5,4 # 154,1±6,7* 153,5±6,2* 17,8±5,1 93,1±4,0 91,4±0,8 93,9±4,9 101,9±4,4* 106,6±3,6* 11,8±3,6 95,3±5,0 # 99,2±4,6 *# 7,8±3,9 # 103,7±4,1 * 104,9±3,8* 11,0±4,1 Примітки: 1. Достовірність зміни показника при гіпоксії: * - р